Способ контроля погрешностей круговых шкал

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх

Ресеублнк

<1>868337 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву—

®1М. К„.з

G 01 В 7/30 (22) Заявлено 100579 (21) 2765267/18-28 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень № 36 (53) УДК531. 717 (088. 8) Дата опубликования описания 30.09 81

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля погрешностей прецизионных многополюсных преобразователей угловых величин.

Известен способ "равных интервалов" для контроля погрешностей многополюсных преобразователей угла, заключакиаийся в том, что сравнивают параметры (например, фазы) выходных напряжений преобразователя угла и эталонного устройства при последовательном повороте ротора преобраэователя угла и производят отсчет углоного положения ротора посредством 15 высокоточного угломерного,устройства. Погрешность преобразователя угла определяют как разность отсчитанного значения угла и расчетного значения (1 ). 20

Недостатками способа являются ограниченность его использования, .так как он не позволяет измерять длиннопериодическую погрешность многопол|осного преобразователя угла, и малая точность измерения, так как.в погрешность измерения входит погрешность угломерного устройства. .Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля погрешности. ЗО круговых шкал, заключающийся в том, что последовательно поворачивают шкалу на угол, укладывающийся целое число раз в периоде контролируемой погрешности, при каждом положении шкалы производят два отсчета с фиксированным угловым интервалом, по полученной серии отсчетов вычисляют погрешности шкалы (2).

Недостатком известного способа, является невозможность его испольэования при контроле погрешностей многополюсных преобразователей угла.

Цель изобретения — контроль погрешностей многополюсных преобразователей угла.

Поставленная цель достигается тем, что фиксированный угловой интервал получают путем поворота ротора преобразователя угла.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - кривые идеальной и реальной функций преобразования многополюсного преобразователя угла.

Устройство содержит статор 1, к обмоткам которого подведено напряжение U питания переменного тока, и ротор 2 контролируемого преобразователя, приводы 3 и 4 поворота стато(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ КРУГОВЫХ

ШКАЛ

868337

d0. P4

Ч =Ч -1 - — iso си oi

65 ра и ротора соответственно, отсчетные шкалы 5 и 6 углов поворота приводов 3 и 4, отсчетный блок 7, по которому производят отсчет значения функции преобразования преобразователя. В качестве отсчетного блока при контроле многополюсного преобразователя угла, работающего.в режиме фазовращателя, можно использовать

1 электронные фазометры или он может быть выполнен в виде синус»о-косинусного вращающего трансформатора, установленного в угломерный прибор, первичные обмотки которого подключены к выходным обмоткам ротора 2 контролируемого преобразователя, а вторичные обмотки через фазосдвигаю- 15 щие контуры к фазовому нуль-индикатору. При контроле многополюсного преобразователя угла, работающего в амплитудном режиме, отсчетный блок можно выполнять в виде синусно-косинус- gg ного вращающегося трансформатора, установленного в угломерный прибор, с первичными обмотками, подключенными к выходным обмоткам ротора 2 контролируемого преобразователя, и вторичными обмотками — к нуль-индикатору или вольтметру.

На Фиг. 2 по оси абсцисс отложены углы (3с, „, ...p „„. причем Н=й угол, значение которого укладывается целое число раз в периоде. контролируемой погрешности и на который последовательно поворачивают статор, по оси ординат отложены значения Функции преобразования, и Ч ., Ч и Ч вЂ” значения идеальной и 35 реальной функции преобразования в угловых положениях статора относительно ротора многополюсного преобразователя угла, равных 1и (1 +сК, р коэффициент электрического преобра- 4р зования масштаба, численно равный числу пар полюсов преобразователя угла, Ч - максимальное значение функции преобразования, Й вЂ” фиксированный угловой интервал, на который поворачивается ротор преобразователя.

Способ осуществляется следующим образом.

Ротор 2 с помощью привода 4 поворачивают до положения, при котором на шкале б устанавливается нулевой 50 отсчет, Статор 1 с помощью привода 3 поворачивают до положения, при котором по шкале отсчетного блока 7 устанавливается нулевое значение Функции . «преобразования — пеРвый от- 55 счет Ч . Шкалу 5 устанавливают в нулевое положение.

Приводом 4 по шкале б ротор 2 поворачивают на фиксированный угловой интервал Ы., производят второй отсчет значения функции преобразова ( ния Чо по шкале отсчетного блока 7 и возвращают ротор в исходное положение по шкале 6.

Приводом 3 по шкале 5 статор 1 поворачивают на угол и производят третий отсчет ф по шкале отсчетного устройства 7.

Приводом 4 по шкале 6 ротор 2 поворачивают на угловой интервал (., производят четвертый отсчет f. по шкале отсчетного блока 7 и возвраиают ротор в исходное положение по шкале б.

Проводят описанные операции и раз до поворота статора 1 на угол

276 — при измерении короткопериодиP ческих погрешностей, период которых равен или меньше угла 2«и

Р

2  — при измерении длиннопериодических погрешностей, период которых больше угла 2K или равен 22Г.

При измерении короткопериодических погрешностей фиксированный угловой интервал О(- выбирают равным или меньшим 1Г

Например, если короткопериP одическая погрешность состоит из одной гармоники с периодом, то а

Р целесообразно принять равным р

При измерении длиннопериодических погрешностей фиксированный углсвой интервал aL выбирают равным или меньшим 1Г. Например, если длиннопериодическая погрешность состоит из одной гармоники с периодом 27t., то ф.целесообразно принять равным В .

По результатам испытаний получают серию отсчетов функции преобразования многополюсного преобразователя угла

1 - -1 ° ° (° j ф„ ф„, по которым вычисляют значения короткопериодических или длиннопериодических погрешностей следующим oeiразом.

Для вычисления гармоник короткопериодической погрешности по полученной серии отсчетов (1) вычисляют значения погрешностей d V7 (p„ ), равных разности истинных погрешностей преобразователя угла в положениях P и статора 1, по формуле

Полученную эксперимент аль ную фун кцию (2J разлагают в ряд Фурье и определяют амплитуды 49„, и начальные Фа1

f ии зы Ч>< гармонических составляющих раэностной погрешности.

По формулам

Ь ти1

М1 251И i (Р4)2) 3

868337

1

Формула .изобретения

30 вычисляют амплитуды и Фазы гармонических составляющих короткопериодических погрешностеЪ многополюсных преобразователей угла.

Методика вычисления длиннопериодических погрешностей преобразователя угла аналогична методике вычисления короткопериодических погрешнос-, тей, но в формулах (3 ) и (4 ) необходимо положить р = 1, формула 2 принимает вид

f5

На практике длиннопериодическая погрешность многополюсных преобразователей угла, например, параметрического типа, содержит, как правило, одну гармоническую составляющую с периодом 2Ф, т.е. i = 1. В этом случае о выбирают равным Ж, а вычисление значений длиннопериодической погреш- ности сводится к вычислении разностной погрешности. по формуле (2) и вычислению значений погрешностей и 25 начальной фазы длиннопериодическрй погрешности по формулам

Ч (й

hvar 2

O 01 01.

Предлагаемый способ позволяет производить контроль (аттестации ) короткопериодических и длиннопериодических погрешностей многополюсных преобразователей угловых величин с высокой точностью. Погрешносгь контроля определяется в основном погрешностью отсчетного блока. При контроле короткопериодических погрешностей для преобразователей угла с коэффициентом электрического преобразования масштаба угла равным 128-256 и погрешности отсчетного блока 1 угловая минута погрешность контроля составляет

0,25-0,5 угловых секунд. При контроле длиннопериодических погрешностей с интервалом контроля, кратным углу

21à — точность контроля может быть р повышена до 0,2-0, 3 угловых секунд, так как отсчетный блок в этом случае используется в режиме нуль-индикатора.

Способ контроля погрешностей круговых шкал, заключающийся в том, что последовательно поворачивают шкалу на угол, укладывающийся целое число раз в периоде контролируемой погрешности, при каждом положении шкалы производят два отсчета с фиксированным угловым интервалом, о т л и .— ч а ю шийся тем, что, с целью контроля погрешностей многополисных преобразователей угла, фиксированный угловой интервал получают путем по- . ворота ротора преобразователя угла!.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вычатин Д.А. и Гольдман И.Я.

Поворотный индуктосин. Л.; "Энергия"., 1969, с. 85-94.

2. Эйдинов В .Я. Измерение углов в машиностроении. М., Стандартгиз, 1963, с-. 284-287 (прототип).

868337

Составитель A. Куликов

Редактор В. Петраш .Техред A.йч Корректор Г. Решетник

Заказ 8298/50 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1t3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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