Преобразователь угла поворота вала в код

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii788140 (6E ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 22.12.78 (2! ) 2703148/18-24 (53)M. Кл.

G 08 С 9/00 с присоединением заявки Ж

Гасударственный комитет (23) Приоритет дц делам нзобретеммй и открытий

Опубл икова но 1 5. 1 2.80. Бюллетень № 46 (53) УДK 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 18.12.80

Ю. П. Абрамов, С. Я. Барменков, Б А. Брыков, В. Н. Васильев, П. M. Гаспаров и В. Е. Янушкевич (72) Авторы изобретения (7E ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информеции с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи угла пово5 рота вела в коц, содержащие установленные на валу авухполюсный и многополюсный датчики угла, подключенные к соответствующим приемникам угла, выхоцы

10 которых подключены к селектору, выход селектора через усилитель поцключен к цвигателю, кинематически связанному с приемниками угла 11 1.

Недостатком таких преобразователей

15 является значительная динамическая погрешность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий установленные на валу первый и второй многополюсные датчики угла, поцключенные соответственно к первому и второму приемникам угла, валы кото»

2 рых кинематически связаны между собой, выход первого приемника угла поцключен к одному вхоцу элемента сравнения, выхоц которого через первый усилитель поцклточен к первому двигателю, кинематически связанному с отсчетным блоком и третьим приемником угла, выход которого подключен к цругому входу элвмента сравнения, выхоц второго приемника угла через второй усилитель подключен к второму двигателю, кинематически связанному с первым и вторым приемниками угле (2 ).

Недостатком преобразователя является значительная цинамическая погрешность.

Бель изобретения - повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота ввлв в код, содержащий установленные нв валу первый и второй многополюсные датчики угла, поцключенные соответственно к первому и второму приемникам

7Sei4O

Ъ- -М+аЪ+д9„„ где

Х 5О Яеп Р

A<(v) ) 55 р.4 к

3 угла, валы которых кинематически связаны между собой. выход первого приемника угла подключен к одному входу элемента сравнения, выход которого через первый усилитель подключен к первому двигателю, кинематически связанному с отсчетным блоком и с третьим приемником угла, выход которого подключен к цругому входу элемента сравнения, выход второго приемника угла через второй усилитель подключен к второму двигателю, введены двухполюсный цатчик угла, четвертый приемник угла, третий усилитель, третий двигатель и дифференциал, причем установленный на валу цвухполюсный датчик угла поцключен к четвертому приемнику угла, выхоц которого через третий усилитель подключен к третьему двигателю, кинематически связанному с четвертым приемником угла и дифференциалом, цругой вход которого кинематически связан со вторым двигателем, а выход - с первым и вто. рым приемниками угла.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и вто», рой 2 многопопюсные цатчики угла, подключенные к цвухполюсным приемникам

3 и 4 угла, кинематически связанным с выходом дифференциала 5. Выход приемника 3 угла соединен с одним входом блока 6 сравнения, выхоц которого подключен через усилитель 7 к исполнительному двигателю 8, на валу которого установлены отсчетный блок 9 и третий двухполюсный приемник 10 угла, выход которого соединен с другим входом блока 6 сравнения. Выход приемника 4 через усилитель 11 подключен к двигателю

12, кинематически связанному с входом дифференциала 5. Двухполюсный цатчик

13 угла установлен на одном валу с многополюсными датчиками 1 и 2 угла.

Датчик 13 угла подключен ко входу двухполюсного приемника 14 угла, выход ко« торого подключен через усилитель 15 к исполнительному двигателю 16; Вал двигателя 16 кинематически связан с приемником 14 угла и другим входом дифференциала 5. Датчик 1 угла, приемники 3 и 10, усилитель 7, двигатель 8, блок 6 сравнения образуют слецящую систему Ш. Аналогично, датчик 2, приемник 4, усилитель 11, цвигатель 12 образуют следящую систему П, а датчик 13, приемник 14, усилитель 15 и двигатель 16 - следящую систему I.

Выходные сигналы многополюсных датчиков-1 и 2 угла пропорциональны угловым положениям oL tP и Р- 9 с коэффициентом электрической редукции р

5 51П вЂ” г- -

2%

Т меха, и - ee амплитуда, ) - период, — текущее время.

Эти сигналы поступают на вход прием10 ников 3 и 4 угла. Выходной сигнал приемника 14 а U, пропорциональный угловой угловой величине

15 гце д. 11 - угловая погрешность датчика

13 и приемника 14 угла; — угловое положение приемника 14;

Q Жм — амплитуда цинамической ошибД ((о1. ки следящей системы I, состоящей из элементов 13—

16 при отработке гармонической помехи;

Д (щ„)- модуль частотной перецаточ1 ной функции разомкнутой системы I при (e Vr< т

Тк поступает через усилитель 15 на ист олнительный двигатель 16. Под действием этого сигнала исполнительный двигатель

16 разворачивает ротор приемника 14, а вместе с ним через цифференциал 5 роторы приемников 3 и 4 цо согласован ного положения, т. е. на угол

Роторы приемников 3 и 4, установленные на цене оборота, равной 360, развернуты при этом на угол ph Выходной сигнал приемника 4, пропорциональный разности

1 I

"" -Р (Р- Т+ t « "т

45 1 погрешность датчика 2; погрешность приемника 4; дополнительное угловое положение приемника 4; амплитуда динамической ошибки следящей системы П, состоящей из элементов 2, 4, 11, 12, при отработке цинамической ошибки системы11, модуль частотной передаточной функции разомкнутой системы П при (д up =

5 788140 6 поступает через усилитель 1 1 на испол- ных следящих систем выполняется усло

I нительный двигатель 12. Под действием вие A (»" уч 1 ху у р у прич этого сигнала ошибки цвигатель 12 через дифференциал 5 разворачивает ротор при- д,„(ц) ), p (цр ) составляет емника 4, а вместе с ним ротор прием- 5 величину не менее 100. Поэтому при

I ника 3 на дополнительный угол $, при амплитуце гармонической помехи в не1 котором 5 (1 0 T. e. Ha угол Т (Р сколько единиц - цесятков грацусов и пе1 риоде в единицы - десятки секунд остат"1- )9+4@+ ь „-И+Яв1, или учитывая, что ки гармонической помехи на выхоце устI Ь =1Ъ p ф-Ч)рд 1. р е „получают 10 ройства составляют единицы угловых

J секунд. ч - И д1 +Ь -ЙО-09 + f . Так как угол

Таким образом, числовой эквивалент поворота ротора. приемника 4 равен сум- соответствует сумме угловых положений ме угловых положений $ - f + 4l то валиков объекта с ошибкой, не превышаt роторы приемников 3 и 4 развернуты на 15 ющей ециницы угловых секунд, при дей- угол «р (p q ) 1 д р д р.,„. При этом ствии на оси объекта гармонической пона вхоц блока 6 сравнения поступает мехи.

Экспериментальные исслецования предсигнал vgc выхоца приемника 3, пропорциональный сумме лагаемого устройства поцтверждают его

20 эффективность. Так, например, при цейст0 p(d +pi)+44-+ д(+д +д(+Е„, вии гармонической помехи с амплитуцой

15 и периодом 6 с на входе устройства ее остатки на выхоце не превышают 10, в то время как устройство без введенных

25,элементов имеет остатки помехи íà Bbl ходе, равные 7 — 10, Использование предлагаемого устройства значительно повышает точность

30 преобразования двух угловых величин при воздействии на оси объекта гармони ческой помехи.

Формула изобретения

g P (k + (Ъ ) + ДД . (Ь + Д + Щ + ДМ+ С 1 гце Ь d. — погрешность датчика 1; д " — погрешность приемника. 3.

На выходе блока 6 сравнения образуется сигнал ошибки д U@, пропорциональный разности U, -O- g-p(d. М- (д Д. + д ъ + д + ь. + Е у„) у где д 6 — погрешность приемника 10;

1 — угловое положение приемника 10.

Под действием этого сигнала ошибки исполнительный цвигатель 8 разворачивает ротор приемника 10 угла до согласованного положения, т. е. на угол

На выходе отсчетного устройства 9 фик, сируется числовой эквивалент И (код), пропорциональный величине д 4 + дp + д + <. дц)

М + +

Р

Для многополюсных датчиков угла чксло пар полюсов р обычно составляет

° В

64-128, величины Ь 3., д1,0. ),д, ао g

;оставляют несколько минут (для синус яо-косинусных вра гаюшихся трансформаторов, сельсинов). Поэтому величина а не превышает ециP ниц угловых секунд. Остатки гармоничес-е с кой помехи равны м Ч„„ 2 1 и р A ()A () Лля прециэионх 2V4

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий установленные на валу первый и второй многополюсные датчики угла, подключенные соответственно к первому и второму приемникам угла, валы которых кинематически связаны между собой, выход первого приемника угла подключен к одному входу элемента сравнения, выход которого через первый усилитель подключен к первому двигателю, кинематически связанному с отсчетным блоком и с третьим приемником угла, выход которого подключен к цру50 гому входу элемента сравнения, выхоц второго приемника угла через второй усилитель подключен к второму цвигателю, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобраэова55 теля, в него введены двухполюсный цатчик 1гла. четвертый приемник угла, третий усилитель, третий двигатель и дифференциал, причем установленный на валу цвукполюсный цатчик угла подключен

Составитель А. Смирнов

Техред Н. Бабурка Корректор О. Билак

Редактор И. Нанкина

Заказ 835 9/5 8 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 788 к четвертому приемнику угла, выход которого через третий усилитель подключен к третьему двигателю, кинематически связанному с четвертым приемником угла и дифференциалом, другой вход которого кинематически связан со вторым двигателем, а выход — с первым и вторым приемниками угла.

140 8

Источи ики ин форм а ци и, принятые во внимание при экспертизе

1. Ахметжанов A. А. и др. Индукционный редуктосин. М., Энергия, 1971, с. 38, рис. 18.

2. Авторское свидетельство СССР

М 595756, кл. С 08 С 9/00, 1976 (прототин) .