Преобразователь углового положения вала в частоту электрических колебаний

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

29894I

Со оа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 19.1.1970 (№ 1398969/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.III.1971. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 26.IV.1971

МПК б 08с 9/00

Комитет по делам иасбретсиий K открытии при Совете Мииистров

CCCI

УДК 681.325(088.8) 1:; ., 1::.!

В. И. Ковальков

Научно-исследовательский институт управляющих вычислительных машин

Автор изобретения

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПОЛО)КЕНИЯ ВАЛА

В ЧАСТОТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИИ

Предлагаемый преобразователь углового положения вала в частоту электрических колебаний может быть использован в устройствах связи объекта с управляющей вычислительной машиной, а также в системах телеизмерения, автоконтроля и управления.

Известен преобразователь углового положения вала в частоту электрических колебаний, содержащий транзистор и последовательно соединенные RC-генератор с Г-образной фазирующей цепью и трансформаторный датчик угла поворота.

Целью изобретения является упрощение схемы преобразователя угла поворота в дискретный сигнал (частоту), повышение его надежности и помехоустойчивости.

Эта цель достигается тем, что выход датчика угла поворота через конденсатор соединен с базой транзистора, коллектор которого подключен к общей точке последовательной и параллельной ветвей Г-образной фазирующей цепи генератора, а эмиттер его через резистор подключен к шине пн гания преобразователя.

В зависимости от величины выходного напряжения трансформаторного датчика угла, питаемого напряжением RC-генератора, изменяется сопротивление коллекторного перехода транзистора.

На чертеже представлена схема описываемого преобразователя.

Усилитель генератора выполнен, например, на интегральной схеме 1 (Д2212) и согласующем транзисторе 2 типа п-р-п, включенного по схеме с общим коллектором. В качестве эмит5 терной нагрузки транзистора 2 служит первичн ая обмотка трансформаторного датчика угла 3.

Для повышения стабильности частоты генерируемых колебаний усилитель генератора

10 охватывается инерционной обратной связью

4и5.

Дозирующая Г-образная цепочка генератора состоит из последовательной ветви R Cn подключенной к выходу усилителя и napaë15 лельной ветви R Cа, подключенной к общей шине.

К общей точке последовательной и параллельной ветвей подключены через разделительный конденсатор б вход интегральной

20 схемы 1 и коллектор транзистора 7 типа р-п-р.

Эмиттер этого транзистора через резистор R>, повышающий входное сопротивление и определяющий крутизну выходной характеристики преобразователя, подключен к источнику пи25 тания, а база через резистор смещения 8— к общей шине.

К базе транзистора 7 через разделительный конденсатор 9 подключен один из концов выходной обмотки датчика угла 3, второй конец

30 подключен к общей шине.

298941 (5) 15

Тираж 473

Изд. № 407

Подписное

Заказ 865/3 типографии, пр. Сапунова, 2

В исходном положении угол поворота гр равен нулю и на выходе датчика сигнал отсутствует, Динамическое сопротивление коллекторного перехода транзистора 7 при этом намного превышает сопротивление любого элемента фазирующей цепи генератора и он генерирует исходную частоту fff, равную:

fе= (1)

2 VR1 R2 Cl С.

При повороте вала на выходе трансформагора появляется напряжение Vcp, пропорциональное величине угла поворота:

V;- =Ктр q V1, где К, „— приведенный коэффициент трансформации датчика, — выходное напряжение генератора.

В зависимости от направления поворота вала относительно нулевого положения фаза напряжения Vcp может совпадать с фазой напряжения V или отличаться от нее на 180 .

Можно показать, что частота преобразователя: — +1 — Кт.- Р (2)

1=ы Ктр V э

Анализ выражения (2) показывает, что если выполнить условие (3) то частота преобразователя в первом приближении будет изменяться по линейному закону:

f = f, (! y — y, â€ К„ q ), (4) э где qo — исходное значение коэффициента затухания фазирующей цепочки:

R Cэ

То=1+ + —

R., С, Расчетная погрешность от нелинейности выходной характеристики (4) преобразователя составляет всего около 1 при изменении его частоты на +-30% от исходной fff.

В зависимости от направления угла поворота вала частота преобразователя будет понижаться (— V) или повышаться (+гр) от исходной.

За счет изменения соотношения сопротивлений R, и Rq можно изменять крутизну выходной характеристики преобразователя. Путем подбора элементов фазирующей цепи

20 (R, R, Cь Сз), можно изменять исходную частоту генератора.

Предмет и зоб ретен ия

Преобразователь углового поло>кения вала в частоту электрических колебаний, содержащий транзистор и последовательно соединенные RC-генератор с Г-образной фазирующей

30 цепью и трансформаторный датчик угла поворота, отлича ощийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, выход датчика угла поворота через конденсатор соединен с базой транзистора, коллектор

35 которого подключен к общей точке последовательной и параллельной ветвей Г-образной фазирующей цепи генератора, а эмиттер через резистор подключен к шине питания преобразователя.