Устройство для дистанционного измерения угла поворота вала

 

Класс 21с, 46е

21с, 46ез № 151708

СССР

J (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Лз 91

Б. Я. Карасик и Н. Я. Карасик

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

Заявлено 22 января !962 г. за № 761079/26-24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 22 за 1962 г.

Известны устройства для дистанционного измерения угла поворота вала, использующие датчик преобразования измеряемого угла в фазовый сдвиг двух сигналов, содержащие усилители, компенсационный фазовращатель, фазовый детектор для сравнения сигналов и следящий двигатель.

Известные датчики угла, в которых генерируются два сигнала и фазовый сдвиг этих сигналов прямо пропорционален углу измеряемого поворота вала, работают совместно с фазовращателем, который компенсирует фазовый сдвиг сигналов, возникающий в том или ином датчике углов при повороте измеряемого вала. Так как фазовые датчики угла работают как многополюсные, т. е. преобразуют малый угол поворота в сдвиг фазы сигналов на 360, влияние погрешности компенсационных фазовращателей соответственно уменьшается, но все-таки существенно снижает точность измерений.

Цель изобретения — уменьшить погрешность фазовращателей и повысить точность считывания угла поворота фазового датчика угла.

Достигается это применением второго однотипного фазовращателя, подключенного к фазовому детектору, и редуктора для передачи сигнала рассогласования от фазового детектора к фазовращателям через следящий двигатель.

На чертеже показана схема устройства для точного дистанционного измерения угла поворота вала.

Сигналы с датчика 1 углов усиливаются одинаковыми усилителями 2 и подаются на одинаковые компенсационные фазовращатели 3 и № 151708 где Z10 и Z11 — число зубцов колес 10 и 11.

Необходимый для компенсации фазового сдвига взаимный угол поворота фазовращателей равен: — г„ (1) где знак минус соответствует увеличению сдвига фазы д, а знак минус — уменьшению. (2) 11 ф

Z к

Zq1 -+- Z10

Устройство позволяет устанавливать необходимые для компенсации заданного фазового сдвига различные углы поворота, связанные редуктором компенсационных фазовращателей в зависимости от отношения: с 1

Z11 + Z10

Предлагаемая схема позволяет более выгодно использовать фазовращатели при цене оборота в 10 раз меньшей, чем при компенсации одним фазовращателем. Ошибка измерения, обусловленная погрешностями фазовращателя при отсчете угла по шкале 12, будет уменьшена в 10 раз. Дополнительная ошибка, вносимая редуктором 9 — 10 — 11, сама по себе малая по сравнению с ошибками фазовращателя, также уменьшается в 10 раз.

Для системы с большим масштабом преобразования угла в датчике 1 можно выгодно использовать фазовращатели по уменьшению сдвига фг зы р.

Предмет изобретения

Устройство для дистанционного измерения угла поворота вала, использующее датчик преобразования измеряемого угла в сдвиг фазы двух сигналов, содержащее усилители, компенсационный фазовраща4. Сигналы с фазовращателей сравниваются на фазовом детекторе 5.

Си нал, пропорциональный разности фаз, подается на усилитель б, питающий следящий двигатель 7. Этот двигатель постоянно поворачивает через редуктор 8, 9, 10 и 8, 9, 11 фазовращатели 3 и 4 до устранения фазового сдвига сигналов. Передаточное число редуктора 9 — 10 отличается от передаточного числа редуктора 9 — 11.

Если расцепить колеса 9 и 11 редуктора, то компенсация фазового сдвига р между сигналами U, и U,„oñóùåñòâëÿåòñÿ соответствующим поворотом фазовращателя 4. При этом фазовращатель Г остается неподвижным. Далее фазовращатель 8 включается так, что при вращении в одну сторону с фазовращателем 4 увеличивает или уменьшает сдвиг фазы у сигналов, возникающий при повороте вала датчика 1, и вводит в зацепление колеса 9 — 11 редуктора.

В целях компенсации фазового сдвига поворачивают оба фазовращателя, пока между ними не установится угол поворота Ф, компенсирующий заданный сдвиг фазы сигналов, причем повороту фазовращателя 4 на угол Ф, соответствует поворот фазовращателя 3 на угол 0 (g) к

11 № 151708 тель, фазовый детектор для сравнения сигналов и следящий двигатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности, накладываемой фазовращателем на точность считывания угла поворота фазового датчика, применен второй однотипный фазовращатель, подключенный к фазовому детектору, и редуктор для передачи сигнала рассогласования от фазового детектора к фазовращателям через следящий двигатель.

Составитель А. Сиптиц

Редактор Н. С. Кутафина Техред T. П. Курилко Корректор Ю. М. Федулова

Подп. к печ. 10/ХП вЂ” 62 г. Формат бум. 70 108 / 6 Объем 0,26 изд. л.

Зак. 3622/3 Тираж 1100 Цена 4 коп

Ц ТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография, пр. Сапунова, 2.