Преобразователь углового перемещения в напряжение

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскик

Социалистических

Республнк (is)864000

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополмительное к авт. свид-ву. (22) Заявлено 041279 (21) 2875153/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовеио 150981 Бюллетень N9 34 (51)M. Кл.з

G 01 В 7/30

G 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР по деяаи изобретений н открытий (5З).УДК 681. 325 (088.8) Дате опубликования описания 15.09. 81 (72) Автор изобретения

A.Ô. Сотников (71) За яв итель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угловых перемещений ротора сельсина в напряжение постоянного тока.

Известны устройства, преобразующие угол поворота ротора сельсина в пропорциональный сдвиг фазы напряжения, например, посредством RC-цепочек j1) .

Недостаток данных устройств — несимметричная нагрузка фазных обмоток

1 сельсина.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является измерительный .преобраэoBатель углового перемещения ротора сельсина, содержащий измерительный канал, в котором входы развязывающих (согласующих) усилителей подключены к фазным обмоткам сельсина,. а выходы фазосдвигаю-2О щих цепей — ко входу суммирующего усилителя, выход последнего через усилитель-ограничитель соединен с дифференцирующей цепью. Опорный канал, содержит фазосдвигающий усилитель, усилитель-ограничитель, инвертор и дифференцирующие цепи, выходы развязывающих усилителей через ограничивающие резисторы связаны с входами фазосдвигающего усилителя, вы- 30 ход которого соединен с входом усилителя-ограничителя, выход которого подключен к дифференцирующему блоку.

Выходной каскад, включает в себя измерительный триггер, первый вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи измерительного канала, второй — с выходом дифференцирующих цепей опорного канала, выход тригге. ра подключен к усилителю-преобразователю (фильтру), схему управления опорным напряжением, в которой два входа блока сравнения .подсоединены к входам развязывающих усилителей, а третий вход — к выходу формирователя временного интервала (формирователя прямоугольных импульсов), выход блока сравнения связан с тригге- ром, управляющим транзисторными переключателями, подключенными на выходы фаэосдвигающего усилителя, ко второму входу измерительного триггера подключен также переключатель, управляемый формирователем временного интервала, на вход которого через трансформатор поступает напряжение питания однофазной обмотки сельсина 2.

Недостатками данного преобразователя являются сложность, ограниченность углового диапазона преобразо864000 наний (Оо -330 ) и недостаточная точность.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе углового перемещения н напряжение, содержащем

Ьпорный канал, включающий усилительограничитель, измерительный канал, включающий блок сравнения, развяэывающие усилители, фазосдвигающую цепь и усилитель-ограничитель, датчик угла на сельсинах, входы которого подключены к источнику однофазного напряжения, формирователь временного интервала и усилитель-преобраэова- 15 тель, введен формирователь импульсов, в опорный канал введены делитель напряжения и Формирователь импульсов, а в измерительный канал - делитель напряжения, входы которого подключе- 2О ны к выходам датчика угла, а первый и второй выходы соединены с входами блока сравнения измерительного канала, выход блока сравнения измеритель-, ного канала и третий выход делителя напряжения. измерительного канала через соответствующий развязывающий усилитель измерительного канала подключены к входам фазосдвигающей цепи измерительного. канала, выход которого через последовательно, соединенные 30 усилитель-ограничитель и формирователь импульсов подключен к первому входу формирователя временного интервала, выходы источника однофаэного напряжения через последовательно сое- 35 диненные делитель напряжения опорного канала, усилитель-ограничитель опорного канала, формирователь им- пульсов опорного канала подключены ко второму входу Формирователя вре- 4() менного интервала, выход которого соединен со входом усилителя-преобразователя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя, на фиг.2 временные диаграммы работы элементов преобразователя.

Преобразователь содержит датчик 1 угла на сельсинах опорный канал, выполненный на делителе 2 напряжения, усилителе-ограничителе 3, формирова- ® теле 4 импульсов, измерительйый .канал, выполненный на делителе 5 напряжения, блоке 6 сравнения, развязывающих усилителях 7 и 8, фазосдвигающей цепи 9, усилителе-ограничите- 55 ле 10, формирователь 11 импульсов, формирователь 12 временного интервала, усилитель-преобразователь 13.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходное напряжение с делителя 2 напряжения опорного канала поступает на вход усилителя-ограничителя 3. Это .напряжение усиливается и ограничивается по амплитуде так, что иэ сину- 65 соидального напряжения образуются прямоугольные импульсы положительной полярности с крутыми фронтами, соот-. ветствующими моментам перехода входного синусоидального напряжения через нулевое значение. Прямоугольные импульсы с усилителя-ограничителя 3 поступают на вход формирователя 4 импульсов, который преобразует входные импульсы так, что на его выходе создаются кратковременные импульсы отрицательной полярности, соответствующие по времени ь.оменту перехода синусоидального напряжения от отрицательного к положительному значению (диаграмма В на фиг. 2). Отрицательные опорные импульсы поступают на вход формирователя 12 временных ин-тЕрвалон и устананливают триггер этого блока в "единичное" состояние. В измерительном канале делитель 3 напряжения подключается к линиям 14-16, соединяющим фазные обмотки сельсинон.

В преобразователе трехфазное напряжение цепи синхронизации сельсинной передачи сначала преобразуется в двухфазное.

Получение разности фазных напряжений осуществляется блоком б сравнения, причем напряжение U с делителя 5, подключенного к фазной линии

14, подается на вход "уменьшаемого", а напряжение U g с делителя 5, подключенного к фазной линии 16 — на вход

"нычитаемого" блока 6 сравнения. Далее двухфазное напряжение преобразуется в однофаэное напряжение постоянной амплитуды и фаэовым сднигом пропорциональным угловому перемещению ротора сельсина в пределах от Оо до

360 . Для этого разностное напряжение Uq -0 через разнязывающий усилитель 7 подается на конденсатор фазосднигающей цепи 9, а фазное напряжение U через раэвязывающий усилитель 8 подается на резистор той же цепи. Параметры фазосдвигающей цепи 9 выбраны так, что выполняется условие

RC - =1 на частоте напряжения питания сельсинов. Развяэывающие усилители 7 и 8 уменьшают выходные сопротивления "

<. источников двухфазного напряжения и устраняют влияние фазасдвигающей цепи 9 на эти источники. Фазосдвииутое напряжение преобразуется усилителем-ограничителем 10 и формирователем 11 импульса в кратковременные импульсы отрицательной полярности (диаграмма 2 на фиг. 2).

Фазосдвинутый импульс поступает на вход формирователи 12 временного интернала и устананливает триггер формирователя 12 в "нулевое" состояние. Таким образом, разность Фаэ между опорным и фазосдвинутым импульса.ми преобразуется в длительность вы,ходного импульса формирователя 12 864000 временного интервала (диаграмма а на фиг.3). Усилитель-преобразо 13 усредняет импульс разователь 3 литель иап разо 3 ряжения, входы которого жения питания

ы по периоду напря- по кл ия сельсинной передачи, . первый и вто ой р д лючены к выходам датчика, угла,а

I причем значение усредн и второй выходы соединены с пропорционально дл д енного уровня входами б лока сравнения измерительительности импуль- -ного канала . выхо са и, следовательно лин йн а,. выход блока сравнения

r перемещения ротора сельот углово о ине но зависит . изме и ин н . змерительного канала и третий выхо д сина. делителя напряжения измерительного

Экономический зрф з ект от использо- ва ий канала через соответствующий развязывания предлагаемого б грео разователя ющи усилитель измерительного канауглового перемещени я в напряжение on- ей о ла подключены к входам фазосдвигаюределяется его те техническим преиму- х ще цепи измерительного канала выI ществом. те ход которого через последовательно соединенные усилитель-ограничитель и формирователь импульсов подключен

Формула изобретения к первому входу, формирователя временного интервала, выходы .источника однофазного напряжения через последощения в напряжение содержащий опор" ь углового переме- вательно соединенные 1 жения опо н е делитель напряный канал, включающий р ого канала, усилитель-огничитель, измерительный канал, вклю- 20 усилитель-огра- раничитель опо рного канала, формироканал, вклю- ватель импульсов опорного канала подусилители фазосдвигающую сравнения,развязывающие ключены к вто ом

Ф ющую цепь и уси- ля в е р му входу формирователитель-ограничите сельсинах, вхо ы ко ль, датчик угла на oro р менного интервала, выход кото р соединен со входом усилителяды которого подключены преобразователя. к источнику однофазного напряжения ф рмирователь временного интервала о

25 и усилитель-преобразователь, о т — п инятые .личаю ий щ и с я тем, что, с : 1. Зверев A.Å. и целью расширения функциональных можностей и упрощения преобраэоватеьных воз- тели угловых перемещений в и в цифровой > ля, в него введен формирователь .им- . " 2 вате- „код. Л., "Энергия", 1974 с 106 .. пульсов, в опорный канал введены де- Р 475647

Авторское свидетельство литель напряжения и формирователь и — (). кл. G 08 С 9 04, 06 ( ь им- . npoToTHn) °

/, 02. 73

864000 фие. 2 с

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7756/57

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

Сос т ав ит ель Б. Барбар аш

Редактор А. Долиыич ТехредМ. Табакович Корректор В. Синицкая