Многоразрядный преобразователь угла поворота в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 27.Х!1,1969 (№ 1388744/18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 22.V.1973, Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 15Х111.1973

Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Л. В. Шульгин, И. Е. Каган и В. А. Егоров

Заявитель

МНОГОРАЗРЯДНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА В КОД

Изобретение относится к преобразователям угла поворота вала в цифровой код, широко применяемым B системах автоматического регулирования и управления.

Известен 13-разрядный двоичный преобразователь последовательного счета с двумя датчиками грубого (ГО) и точного (ТО) отсчетов отметок начала отсчета и 8192»асштабными отметками. Рабочими элементами в каждом датчике являются чувствительный элемент (ЧЭ) на статоре и магнитные пластины на роторе. При повороте вала магниты ротора поочередно подключаются к ЧЭ и на нагрузке, включенной последовательно с обмоткой ЧЭ, появляются импульсы. Датчики ГО и

ТО соединены между собой и с входным валом преобразователя зубчатой передачей.

Благодаря передаче получается большое число выходных импульсов от малого числа магнитов, так как общее число импульсов равно произведению числа магнитов в роторе датчика ТО на передаточное отношение от входного вала до этого датчика. При передаточных отношениях более 100 главными погрешностями обладает передача, а ошибки изготовления датчика ТО делятся на передаточное отношение и становятся пренебрежимо малыми.

Однако предельная разрешающая способность и точность известных многоотсчетных магнито модуляционных редукторных преобразователеи ограничивается величиной порядка двух угловых минут, т. е. 13 разрядов двоичного кода. Это ограничивает использование известных преобразователей в прецизионных системах передачи угла.

Целью изобретения является повышение точности преобразоватепя (до уровня 15 разрядов двоичного кода), ",0 Для этого в датчике ТО предлагаемого преобразователя оба ротора расположены соосно друг другу и охвачены рабочими наконечниками чувствительного элемента, магниты и магнитопроводящие пластины-шунты попере15 менно размещенbl в пазах роторов, каждый из которых соединен с общим колесом зубчатой передачи, одно из которых содержит зубчатое колесо изменения направления вращения роторов.

20 На чертеже дана конструктивная схема предложенного многоразрядного преобразователя угла поворота в код.

Преобразователь включает чувствительный элемент 1, укрепленный на статоре датчика

25 ТО (на чертеже не показан), магниты 2 и магнитопроводящие пластины-шунты 3, укрепленные в пазах роторов 4 и 5 и равномерно чередующиеся.

Роторы 4 и 5 одинаковы по конструкции и

30 закреплены на соосных валах 6 и 7. Оба ро3 тора одинаковыми зубчатыми передачами, одна из которых содержит колесо 8 и шестерни 9, 10, а другая — колесо 11 и шестерни 12, 18, соединены с общим колесом 14 зубчатой передачи, укрепленным на входном валу 15 преобразователя. Колесо 16 в одной из передач обеспечивает встречное вращение роторов датчика ТО.

Датчик 17 грубого отсчета расположен на входном валу 15.

Преобразователь работает следующим обр азом.

При повороте входного вала 15 происходит одновременный поворот в противоположные стороны роторов 4 и 5, Начальное положение роторов выбрано так, что магнит 2 ротора 4 и пластина-шунт 8 ротора 5 находятся в наконечниках чувствительного элемента 1 и на выходе его обмотки получен сигнал угловой отметки. Через некоторый угол, соответствующий повороту входного вала 15 на единицу младшего разряда кода, роторы 4 и 5 повернутся на один шаг и вместо магнита 2 и магнитопроводящей пластины-шунта 8 роторов 5 и 4 в наконечники чувствительного элемента

1 попадут пластина 8 ротора 4 и магнит 2 ро-тора 5. Далее при повороте входного вала процесс повторяется.

Наличие двух роторов позволяет при одинаковом с обычным преобразователем шаге между магнитами в одном роторе получить двойное число импульсов, так как между магнитами одного ротора находится магнитопроводящая пластина-шунт, которая вместе с

382125 магнитом другого ротора обеспечивает включение чувствительного элемента. Кроме того, получаемые импульсы вдвое меньше по ширине, чем в преобразователе с одним ротором

ТО, так как время нахождения пластины и магнита разных роторов в чувствительном элементе благодаря сложению скоростей двух роторов со встречным вращением вдвое уменьшается по сравнению с обычной схемой. Со10 кращение шага между импульсами и сужение импульсов в датчике ТО обеспечивают повышение точности преобразователя.

Предмет изобретения

Многоразрядный преобразователь угла поворота в код, содержащий магнитомодуляционные датчики грубого и точного отсчета и зубчатую передачу, причем датчик точного

20 отсчета состоит из чувствительного элемента и двух роторов с магнитами и магнитопроводящими пластинами-шунтами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в датчике точного отсчета оба ро25 тора расположены соосно друг другу и охвачены рабочими наконечниками чувствительного элемента, магниты и магнитопроводящие пластины-шунты попеременно размещены в пазах, роторов, каждый из которых соединей

30 с общим колесом зубчатой передачи, насаженным на входной вал, через соответствующие звенья зубчатой передачи, одна из которых содержит зубчатое колесо изменения направления вращения роторов.

382125

Составитель М. Черенкова

Текрсд T. Ускова

Редактор Г. Котельский

Корректор Н. Аук

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2195, 7 Изд. № 1581 Тираж 502 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5