Синусно-косинусный преобразова-тель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<)))81 7622

J Ф;. (б1) Дополнительное к авт. свмд-ву 9577482

Ф (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2762094/18-21 (53)М. Кл.

G 01 R 33/00 с присоединением заявим ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0381. Бюллетень ¹ 12

Датаопубликованмяописания 30.03 81 (53) УДН 621.317.44 (088.8) 1

И.С. Левитас и Б.И. Минцерис

1 - )

I f:

Ордена Трудового Красного Знамени инсти ут физики Полупроводников АН Литовской CCP (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) . СИНУСНО-КОСИНУСН6111 ПРЕОЕРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве генераторов опорных сигналов, синхронизированных по частоте с вращающимися валами, в частноСти в анализаторах спектра вибраций вращающихся валов, в измерительных устройствах балансировт:чной техники.

По основному авт.св. )) 577482 из10 вестен синусно-косинусный преобразователь, содержащий постоянный цилиндрический магнит, намагниченный в радиальном направлении, и потокочувствительный датчик, выполненный из 15 твердотельной рамки с электродами на серединах боковых граней горизонтальных и вертикальных параллелепипедов, образующих рамку, а в каждом из двух вертикальных параллелепипе- 20 дов рамки боковые противоположные грани по обе стороны в верхней и нижней половинах от выходных электродов выполнены с областями повышенной скорости рекомбинации носителей тока, причем эти области в обоих вертикальных параллелепипедах расположены взаимно перпендикулярно друг к другу в поле цилиндрического магнита выходных сигналов Е13 30

Однако получение 90О -ого сдвига фаз между выходными сигналами затруднено из-за сложности технологического изготовления твердотельной рамки, поэтому сложно обеспечить перпендикулярность граней вертикальных параллелепипедов, образующих рамку.

Неперпендикулярность указанных выше граней ведет к погрешности, которая обуславливает формирование несинусоидального и косинусоидального сигналов, а сигналов вида з1п 52t u cos(Qt+V), где V — фазовая погрешность ортогональности.

Таким образом, снижается точность синусно-косинусного преобразования.

Цель изобретения — уменьшение погрешности ортогональности выходных сигналов.

Цель достигается тем,.что в синусно-косинусный преобразователь, содержащий постоянный цилиндрический магнит, намагниченный в радиальном направлении, и потокочувствительный датчик, выполненный из твердотельной рамки с электродами на серединах боковых граней горизонтальных и вертикальных параллелепипедов, образующих рамку, а в каждом из двух верти817622 кальных параллелепипедов. рамки боковые противоположные грани по обе стороны в 0 ерхней и нижней половинах от выходных электродов выполнены с областями повышенной скорости рекомбинации носителей тока, причем эти . области в обоих вертикальных параллелепипедах расположены взаимно перпендикулярно друг к другу в поле цилиндрического магнита, дополнительно введены два сумматорй, два неинвертирующих входа одного из них и неинвертирующий и инвертирующий входы другого подключены соответственно к выходным электродам твердотельной рамки.

На чертеже схематично показан синусно-косинусный преобразователь.

Преобразователь состоит из посто.янного цилиндрического магнита 1, укрепленной внутри его твердотельной рамки 2, электродов 3-6, рамка имеет области 7 и 8 повышенной скорости рекомбинации носителей тока, сумматора 9 с неинвертирующими входами и сумматора 10 с неинвертирующим и инвертирующим входами.

Устройство работает следующим. образом.

При вращении намагниченного в радиальном направлении постоянного цилиндрического магнита 1 образуется переменное магнитное поле 8=Byû n Sit изменяющееся по синусоидальному закону с частотой, синхронной частоте вращающегося вала, связанного механически с магнитом. Твердотельная прлупроводниковая рамка 2 помещена в это магнитное поле.

При протекании постоянного электрического.тока по вертикальным параллелепипедам, образующим твердотельную рамку 2, находящуюся в поле постоянного цилиндрического магнита, меняется их электрическое сопротивление. Причем, если в верхней -половине вертикального параллелепипеда сопротивление увеличивается, то в нижней уменьшается, так как в этих случаях сила Лоренца отклоняет носители тока к области 7 и от области 8 с повышенной скоростью рекомбинации носителей тока. При этом, например, на электроде 3 возникает напряжение

0 U s i и Я. t . Сила Лоренца аналогично действует и во втором вертикальном параллелепипеде, образующем твердотельную рамку 2, но так как области 7 и 8 повышенной скорости рекомбинации носителей тока созданы на гранях параллелепипеда, которые выполнены с технологической погрешностью перпендикулярности, то на электроде 6 образуется напряжение

0 0

U 0 ь1п и t u U = Uosin(Q t+90 +J )..

Оба сйгнала поступают на сумматор 9 © через его неинвертирующие входы, при этом на его выходе образуется напряЦ (ь л Яt ил (Яt+90 у.))= о с/

=2Pocos(45+ л(У 45 Х)

15 = VîoЫИ (Я t+ 45 + У) 4 Ю (Я 8 - V )

Кроме того, оба сигнала поступают так.— щ же на сумматор 10 с электрода 3 твердотельной рамки через неинвертирующий вход, а с электрода 6 — через инвер тирующий вход. На выходе сумматора 10 образуется напряжение

25 p gjrg gt -5irl(pt+90+J Д=

= Цьир(-45- )Log(@8+45+ @ ) =

=-Ц oS(gties +у) (Qt+ PJ

Таким образом, на выходных клеммах синусно-косинусного преобразователя, к которым подсоединены выходы сумматора 9 и 10, формируотся строго си-.

35 нусоидальный и косинусоидальный сигналы, т.е. между выходными сигналами обеспечен точный 90 -ный сдвиг о фаз. Амплитуды выходных сигналов легко уравниваются подбором коэффици4О ента усиления сумматоров.

Формула изобретения

Синусно-косинусный преобразова45 тель по авт.св. в 577482, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения погрешности выходных сигналов, в него дополнительно введены два сумматора, два неинвертирующих входа одного из них и неинвертирующий и инвертирующий входы другого подключены соответственно к выходным электродам твердотельной рамки.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 577482, кл. G 01 и 33/03, 1976 (прототип).

817622

Составитель В. Чорба

Техред Ж.Кастелевич Корректор M. Коста

Редактор Н. Кешеля

Заказ 1432/60 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4