Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений
Изобретение может быть использовано в системах управления перемещением подвижных объектов. Цель изобретения состоит в повышении надежности преобразователя. При угловом перемещении звена 2 связи с объектом контроля изменяются зазоры между катушками 5, 6, 8, 9 индуктивности и электропроводящим шаром 3, что приводит к различным по величине сигналам на катушках 5, 6, 8, 9 индуктивности. На выходах соединенного с ними электронного блока 7 вихретокового измерителя зазоров появятся напряжения U и U , соответствуюсдие величине углового перемещения звена 2 связи с объектом контроля в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Резервирование канала получения сигналов от угловых перемещений и повьш1ение надежности преобразователя достигается введением дополнительных катушек 10, 11, 13, 14 индуктивности, электронного блока 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров, преобразователя 15 системы координат и двух коммутаторов 16 и 17. Преобразователь 15 системы координат исключает неоднозначность отсчета с основных 5, 6, 8, 9 и дополнительных 10, 11, 13, 14 катушек индуктивности . Коммутаторы 16 и 17 служат для переключения каналов получения сигналов от угловых перемещений звена 2 связи с объектом контроля. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (О (Л со со О5 о 00 (Put, J
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 В 7/30
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
t; „-..".., —,(КА !
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4118100/24-28 (22) 15.09.86 (46) 07.03.88. Бюл. М - 9 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) Н.E.Êîíþõîâ, Ю.С.Дмитриев, В.Н.Буров и А.А.Плют (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 781556; кл. G 01 В 7/30, 1980.
Авторское свидетельство СССР
N- 642605, кл. С 01 В 7/30, 1979. (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение может быть использовано в системах управления перемещением подвижных объектов. Цель изобретения состоит в повышении надежности преобразователя. При угловом перемещении звена 2 связи с объектом контроля изменяются зазоры между катушками 5, 6, 8, 9 индуктивности и электропроводящим шаром 3, что приводит к различным по величине сигналам на катушках 5, 6, 8, 9
„„SU„„1 9608 А 1 индуктивности. На выходах соединенного с ними электронного блока 7 вихретокового измерителя зазоров появятся напряжения U< и U » соответствующие величине углового перемещения звена 2 связи с объектом контроля в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Резервирование канала получения сигналов от угловых перемещений и повышение надежности преобразователя достигается введением дополнительных катушек
10, 11, 13, 14 индуктивности, электронного блока 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров, преобразователя 15 системы координат и двух коммутаторов 16 и 17. Преобразователь 15 системы координат исключает неоднозначность отсчета с основных 5, 6, 8, 9 и дополнительных 10, 11, 13, 14 катушек индуктивности. Коммутаторы 16 и 17 служат для переключения каналов получения сигналов от угловых перемещений звена 2 связи с объектом контроля.
1 з.п. ф-лы, 5 ил.
1379608
Изобретение относится к электроиэмерительной технике и автоматные и может быть использовано в системах
30 управления перемещением подвижных объектов.
Целью изобретения является повышение надежности преобразователя.
В преобразователь введен вихретоковый измеритель зазоров, состоя- 10 щий из четырех катушек индуктинности и электронного блока, а звено связи с объектом контроля закреплено в каркасе с помощью сферического шарнира, выполненного в ниде электро- 15 проводящего шара, расположенного эксцентрично внутри диэлектрической полусферы.
На фиг, 1 показана конструкция двухкоординатного преобразователя, 20 вид спереди; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — конструкция преобразователя с дополнительными элементами, вид сверху; на фиг. 4— схема электронного блока вихретокового измерителя зазоров; на фиг. 5 схема преобразователя системы координат.
Преобразователь (фиг. 1 и 2) содержит диэлектрический каркас 1, электропроводящее звено 2 связи с объектом контроля, на конце которого на резьбе соосно установлены электропроводящий шар 3 и диэлектрическая полусфера 4 равных диаметрон, шарнир-35 но закрепленные в отверстии каркаса
1, катушки 5 и 6 индуктивности, которые соединены между собой с электронным блоком 7 вихретокового измерителя зазоров, катушки 8 и 9 индук- 40 тивности, соединенные между собой и с электронным блоком 7 вихретокового измерителя зазоров и установленные о под углом 90 относительно катушек
5 и 6 индуктинности.
Преобразователь с дополнительным вихретоконым измерителем зазоров (фиг.3) содержит дополнительные катушки 10 и 11 индуктинности, соединенные между собой и с электронным блоком 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров, и дополнительные катушки 13 и 14 индуктивности, соединенные между собой и с электронным блоком 1 2 p,oIIQJIHHTeJIhHQI о вихретоконого измерителя зазоров, вьг ход которого соединен с нходом преобразователя 15 системы координат.
Дна выхода преобразователя 15 системы координат связаны с входами двух коммутаторов 16 и 17, другие нходы которых соединены с выходами электронного блока 7 вихретокового измерителя зазоров.
Блок 7 состоит из мультивибратора 18, фаэосдвигающего блока 19, двух усилителей 20 и 21 мощности, подключенных соответственно к катушками 5, 6 и 8, 9 индуктивности, и двух синхронных детекторов 22 и 23, управляющие входы которых соединены с выходами фазосдвигающего блока 19, а сигнальные входы соединены с узлами соединения соответствующих катушек
5, 6 и 8, 9 индуктивности.
Преобразователь 15 системы координат включает в себя два модулятора
24 и 25, соединенные с соответствующими выходами электронного блока 12 дополнительного вихретокового преобразователя, два синхронных детектора 26 и 27, сигнальные входы которых соединены с выходами модуляторов 24 и 25, и фазосдвигающий блок 28, подключенный к управляющим входам модуляторов 24 и 25 и синхронных детекторов 26 и 27.
Преобразователь работает следующим образом.
В исходном состоянии при перпендикулярном положении знена 2 связи с объектом контроля относительно плоскости основания диэлектрической полусферы 4 и при питании катушек
5, 6 и 8, 9 индуктивности напряжением высокой частоты, поступающим от электронного блока 7, сигналы с катушек 5, 6, 8 и 9 индуктивности, наведенные от магнитных полей вихретоковьм токов, протекающих по поверхности электропронодящего шара 3, равны, поскольку зазоры между катушками 5, 6, 8 и 9 индуктивностии электропроводящим шаром 3 одинаковы. Поэтому на выходе электронного блока 7 вихретокового измерителя зазоров возникают нулевые напряжения. При угловом перемещении звена 2 связи с объектом контроля изменяются зазоры между катушками 5, 6, 8 и 9 индуктивности и электропронодящим шаром 3, что приводит к различным по величине сигналам на катушках 5, 6, 8 и 9 индуктивности, и на выходах электронного блока 7 вихретокового измерителя зазоров появляются напряжения U g и U, соответствующие величине угло13/9608 вого перемещения звена 2 связи с объектом контроля и двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
С помощью напряжений Ug и U на вьмодах электронного блока 7 вихре5 токового измерителя зазоров можно определять направление углового перемещения или управлять перемещением элементов машины.
По сравнению с известными двухкоординатными преобразователями угловых перемещений предлагаемый преобразователь обладает повышенной надежностью, поскольку формирование элект- 1
5 рических сигналов, пропорциональных угловым перемещениям, осуществляется бесконтактным способом. Удвоить »адежность можно введением дополнительных катушек 10, 11, 13 и 14 индуктив- 20 ности, электронного блока 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров, преобразователя 15 системы координат и двух коммутаторов 16 и
17 (фиг ° 3), В исхОдном состоянии 25 при. перпендикулярном положении звена
2 связи с объектом контроля к плоскости основания диэлектрической полусферы 4 на выходах электронного блока 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров возникают нулевые напряжения. При угловом перемещентти звена 2 с объектом контроля на вьмодах электронного блока 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров возникают напряжения U< и U, не
/ 35 равные нулю и пропорциональные угловым перемещениям звена 2 связи с объектом контроля в двух перпендикулярных плоскостях. Однако U 4 Ug и U > = U„, поскольку дополнительные (40 катушки 10, 11 и 13, 14 индуктивности сдвинуты относительно основных катушек 5, 6 и 8, 9 иттдуктивности соответственно на 45 . Для исключения неоднозначности отсчета используется преобразователь 15 системы координат. Поступившие на входы преобразователя 15 системт,т координат постоянные напряжения U, и Б преоба разуются в переменные, сдвинутые по о фазе на 45 относительно переменньм напряжений, снимаемых с дополнительных катушек 10, 11, 13 и 14 индуктивности. С помощью коммутаторов
16 и 17 осуществляется переключение каналов получения сигналов от угловых перемещений звена 2 связи с объектом контроля по программе или оператором в случае ттеобх<тдимости.
Введенные дополнительньп элементы функционируют аналогично основным и позволяют продублировать получепие электрических сигналов, пропорциональнык угловым перемещениям, что особенно важно и необходимо для управ ления летательными аппаратами, Обеспечивают повышение надежности двухкоординатного преобразователя угловьм перемещений и в целом управления машинами, на которых они установлены.
Формула изобретения
1. Двухкоординатный преобразоглтель угловых перемеще.ттттт, содержаттвтй
ДИЭЛЕКтРИЧЕСКИй КаРКаС, Э:тЕКТРОПРОводящее звено связи с обве .то;.i .;Оттт— роля, закрепленное Одним к птт и в отверстии каркаса, о т л,: т а ктщ и Й с я тем, что, с цс:.ь.» повт,мт.ения надежности, в него BBåä H B:ã .;етоковый измеритель зазоров, состоятщтй из четырех кату"ттет индуктивттосттт и электронного блока, а звет:о связтт с объектом контроля закреттлетто в каркасе с помощью сферического шарнттра, гыполНЕННОГО В ВИДЕ ЭЛЕКТРОПРОттСДЯШСГО шара, расположенного экст,"стттртнт.:то внутри диэлектрической по:.усферт:т, а в каркасе в плоскостт; осн : :..:т.т д тэлектрической полусферы уст;,;Ов:т.ттт,т четыре катушки ттндуктивт Ости, распоЛОжЕННЫЕ На РаВНОМ РаССТОЯ .ттт От центра полусферы под угрето. 90 относительно одна другой в тт"..Оскосттт
ОСНОВаНИЯ ДИЭЛЕКтРИЧЕСКОй ттОЛУСтт>Еттт,т, катушки индуктивности, уставов.тснные под углом 180 Одна к другой, сосдттнены последовательно между собой и с генераторньтми выходами электронноГО бЛОКа ВИХрЕТОКОВОГО ттяМе т тЕ.тя зазоров, состоящего из му, ть-.ттнибратора, подключенного к вход- -,p" t.ãåðного фазосдвигающего ус"--тт.тва, ДВУХ УСИЛИтЕЛЕй МОЩттост:т т Д У- СИПХронных детекторов, втг с дт:t т ттт гс — нс— го фазосдвигающего устр й;-тт:: тт.,ключены к двум цепям, состоящттм ив последовательно соепиненнтм устт=тителей мощности и пары связаннык между собой катушек индуктивн<.с-,п, а тп.же с управляющими входами синкронтнм детекторов, сигнальные вхо,:т: которт м подключены к узлам соедпне,;.я соответствующих пар катушек т .- ктттвт:тости.
1379608
2. Преобразователь по п.1, о т л и. ч а ю шийся тем, что в него введен дополнительный вихретоковый измеритель зазоров, идентичный основному, преобразователь системы координат и два коммутатора, катушки индуктивности дополнительного вихретокового измерителя зазоров установлены в плоскости основания диэлектрической по- 10 лусферы под углом 45 к катушкам индуктивности основного вихретоковога измерителя зазоров на том же расстоянии, что и основные, а преобразователь системы координат выполнен 15 в виде двух модуляторов, связанных с выходами электронного блока допол1 кительного вихретокового измерн- ела зазоров, фаэосдвигающего устройства и двух синхронных детекторов, сигнальные входы которого соединены с сигнальными выходами модуляторов, а управлякицие входы соединены с выходами фазосдвигающего устройства, другие выходы которого соединены с управляющими входами модуляторов, выходы синхронных детекторов преобра" эователя системы координат соединены с одним из входов соответствующего коммутатора, другой выход которых соединен с выходами синхронного детектора основного вихретокового измерителя зазора.
1379608
1379608
Составитель К.Тавлинов
Техред М.амидppc Корректор С.Ller Редактор О.Юрковецкая Заказ 969/41 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 (Л Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 /Ф2 ф2
