Фазозадающее устройство

 

о и и c a- "ттТМ-"

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

6549I3

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнитеar!roc к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.05.76 (21) 2366331, 18-2 с присоединением заявки J¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.70

М. 1»(!. -

G 01 R 25/04

Государственный комитет

53) У Д 1» 621.31 7.7 7 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

А. Б. Лукашенок и Ю. М. Котолевский

Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) ФАЗОЗАДАЮ1ЦЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области электроизмеритсльной техники и предназначено для получения двух гармонических электрических сигналов с регулируемым значением сдвига фаз между ними.

Извсстны фазозадающис ус!ро!1с!ва, которые содержат делители, умножитсли и icтоты, калибраторы, ограничители и т. д. 33 счет уело?кисния схем достигается точность измерения порядка 0,03 — 0,05 (1).

Однако при эксплуатации такие устройства не всегда оправданы, так как сложны в изготовлении, настройке.

В известных устройствах электромеханичсского типа в качестве генератора применен датчик Холла, который расположен между пол!осами постоянного магнита, вращаемого через редуктор электродвигателем.

При пропускании по датчику Холла постоянного тока и вращении постоянного магнита на выходе датчика генерируется ЭДС по гармоническому закону (2).

Недостатками таких устройств является необходимость в датчиках Холла и постоянных магнита. ., число которы» риш1ястся числу г(исрируемы» ЭДС, и так i;c нсстабил1п1ость I I!(. лиисйиостl> вы»o iIII,I» сигналов ЭДС дит! III(o!1»:oëëà.

Извес.! и1! такж(<11;13(?зада!о!цис устройства, содсржащис электродвигатель (привод). г.:иср. !тор гармо.1и !(Ски» функцш! п фазо-! paù;I1c, II>, выполпсииыс Ila ocrrolIc к1?ивошипио-шатунного мс»аиизма, воздсйствующсго иа балки с тсизодатчиками. Одна из

5 Оалок cocä!Irrcll 1 с i!(?,3вижиым диском, 3 другая — — с неподвижным. Вы. одные сигналы тсизодитчиков усиливаются и используются Для калибровки низкочастотных фазомстров. » гловь:м перемещением подвижного диска л11мба относительно неподвижного задают трсоусмый сдвиг фаз (3).

Для такого устройства характерны следующие недостатки: небольшая точность работы I!a-за I!C, IIIIrci! Isr>r» искажений гар<мопичсски» сигналов; or раничснный частотный диапазон работы в сторону высших чистот (Hc более 50 1 ц); низкий уровень выходны» c!1п1алов (порядок 10 з — 10 " А) и малая надсжность элс;

Цель изобретения — повышение точности и расширение частотного диапазона в сторону высших частот.

Эта цсль достигастся T("ì, что в фазоза даю!псе устройс-во, содержащее кожух с двг!11 Кры;п1,ими. гc 1сритор гармонических ! .1 < 11 К Ц И1., Il l! < I I I r I Io I I << I l . i,Д В <1 1> a. I 1 Кl i! 1! И 111! t .

>palll,aтсль (1!:>, м11 лимбам!! ввс ьспы испо (в!1?Ки1>1! i Ос!;còli !, < СтииОвлс11и!>1 и 1<1 сжд<<

33 враща:oil il . I!Ся 11л; гииими свсговых моду654913

55 ляторов, связанных с двумя парами идентичных фотоприемников, включенных в схемы мостов, связанных между собой посредством червячной передачи и соединенных с лимбами фазовращателя.

На фиг. 1 и 2 показана конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 3 — электрическая схема устройства.

Устройство содержит крышки 1, 2 и кожух, 3 корпуса, вал 4 с жестко посаженным на него модулятором 5, полый вал 6 с модулятором 7, червяк 8, осветитель 9, линейные конденсаторы 10, лимб 11 с делением

Π— 360, лимб 12 с нониусной шкалой, риску 13 на крышке 2. Кожух имеет окно 14, а сам корпус располагается на стойке 15.

В окнах крышек 1 и 2 размещаются по два фотоприемника 16 (фоторезистора), включенных в активные два плеча двух мостовых схем, одной диагональю подключенных к источнику постоянного напряжения (см. фиг. 3), а в пассивные два плеча включены постоянные резисторы.

Модуляторы 5 и 7 выполнены идентично, каждый из них представляет собой прозрачный диск со светонепроницаемыми профилями гармонической функции, построенной в полярных координатах относительно начальной окружности с радиусом, равным расстоянию от оси диска до линии соприкосновения встык пары фоторезисторов 16 в каждом окне крышек 1 и 2 корпуса, и шириной, равной расстоянию между центрами этих фоторезпсторов.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала 4 с угловой скоростью ю полому валу 6 через червяк 8 и хвостовик сообщается также вращение. Когда угол р=О, модуляторы 5 и 7 синхронно по гармоническому закону sin cot перекрывают световые потоки, падающие от осветителя 9 на фоторезисторы 16, включенные в активные плечи мостовых схем, связанных общей диагональю, подключенной к источнику 17 постоянного напряжения, а другие их диагонали — образуют сигнальный выход устройства. Соответственно изменяются сопротивления фоторезисторов мостовых схем, и выходные сигналы пропорциональны функциям изменения сопротивлений активных плеч.

Для установки требуемого угла фазового сдвига ср, который контролируется по лимбам 11 и 12, при а=О отметка 180 лимба

11 устанавливается против риски 13. При этом окно 14 в кожухе 3 корпуса располагается против шлица червяка 8, вращением которого осуществляется угловое смещение на угол р модулятора 7 по отношению к модулятору 5. Затем вал 4 устройства приводится во вращение с необходимой угловой скоростью о, и с выходных диагоналей мостов снимаются гармонические сигналы с фазовым сдвигом на угол q>,т. е. UI (t) =з1п t и Uz (t) = si II (mt+ q ) .

Для исключения возможных люфтов в зацеплении червяк 8 — хвостовик вала 6 необходимо учитывать направления вращения вала 4 и шлица червяка 8.

Мостовые схемы, а также параметры фоторезистора выбираются идентичными между собой, поэтому влияние инерционности последних на точность работы устройства с ростом рабочей частоты отсутствует практически в диапазоне от О до 1000 Гц.

Таким образом, благодаря мостовому включению двух пар фотоприемников (фоторезисторов) и идентичности двух модуляторов фазозадающее устройство обладает малыми погрешностями в работе (число полезных элементов минимально, паразитные нелинейные искажения выходных сигналов исключены) и расширенным частотным диапазоном в сторону. высших частот. Кроме того, конструкция устройства сравнительно проста.

Формула изобретения

Фотозадающее устройство, содержащее кожух с двумя крышками, генератор гармонических функций, вращающий два вала с жестко посаженными на них световыми модуляторами, и фазовращатель с двумя лимбами, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона в сторону высших частот, в него введены неподвижный осветитель, установленный между вращающимися пластинами световых модуляторов, связанных с двумя парами идентичных фотоприемников, включенных в схемы мостов, связанных между собой посредством червячной передачи и соединснных с лимбами фазовращателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 233093, кл. G 01 R 25/04, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 181732, кл. G 01 R 35/00, 1964.

3. Авторское свидетельство СССР № 317002, кл. G Ol R 35/00, 1972.

Риа 2

Редактор E. Караулова

Заказ 1049/15 Изд. № 235 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ЗК-35, Раугвская наб., д. 4/5

- Типографии, пр. Сапунова, 2 си

Составитель Л. Устинова

Техред А. Камышиикова

Корректоры: Е. Хмелева и Л. Орлова