Датчик угловых перемещений
(72) Авторы изобретения
Московский институт радиотехники, электр ники-и,авшаматики (7l) Заявитель (54) ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Количество отсчетов в таких датчиках определяется величиной электрической редукции канала точного отсчета и точностью, которая может быть реализована в каналах грубого и точного отсчетов.
При двухотсчетной системе величина электрической редукции канала точного отсчета ограничивается величиной погрешности канала грубого отсчета. Для высокоточных систем (порядка единиц угловых секунд) двух,отсчетная система трудно реализуетс ся из-за высоких требований к точности канала грубого отсчета. При этом применяют трехотсчетные системы с каналами точного, промежуточного и грубого отсчетов.
Недостатком многоотсчетных систем являются трудно устранимые составляющие погрешности, обусловленные взаимным влиянием различных каналов.
Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и
Изобретение относится к контроль но.-измерительной технике и автоматике и может быть использовано, в частности, для измерения угловых перемещений.
Известны датчики индукционного типа для измерения угла, содержащие многополюсные первичные и вторичные обмотки, поворотные трансформаторы, индуктосины Lil. Высокая точность таких датчиков достигается за счет
10 большого передаточного отношения электрической редукции.
Недостатком этих датчиков является неоднозначность измерения перемещений в диапазоне ЗбО, так как период о изменения выходного сигнала датчика составляет 360 /р, где р — число пар о полюсов выходной обмотки.
Известны также многоотсчетные датчики угловых перемещений, позволяющие .однозначно определять угловое перемещение в пределах Збд (.2).
Э.В.Аилреев, А.В.Корицкий, Т.Д.Королеве, .Т.Лузкиекийе †..
Н.В.Петропольский и И.П.Проворова
I к I е
87928
40 достигаемому эффекту является датчик угловых перемещений, содержащий относительно подвижные статор и ротор с размещенными на одном из них двухфазными обмотками первого и второго оэсчетов, а на другом — однофазными. обмотками первого и второго отсчетов (3), Датчик выполнен двухотсчетным.
Обмотки первого отсчета выполнены 10 с р-числом пар полюсов, а обмотки второго отсчета выполнены с числом .пар полюсов в несколько раз меньшим, чем число пар полюсов обмоток первого отсчета, но в несколько раз превышающим единицу.
Недостатками этого датчика являются неоднозначность съема информации, так как период изменения наведенной
ЭДС в обмотке второго отсчета в несколько раз больше периода изменения наведенной ЭДС в обмотке первого отсчета но в несколько раэ меньо ше 360.. Для получения однозначного съема информации в этом датчике необходимо дополнительно испольэовать обмотки грубого отсчета с числом пар полюсов, равным 1 что усложняет его конструкцию. Кроме того, .точность измерения во втором отсчете значительно ниже по сравнению с точностью .измерения в первом отсчете, так как количество проводников обмотки второго отсчета в несколько раз меньше.
В связи с этим величина электрической редукции в первом отсчете, обу35 словленная погрешностью во втором отсчете, ограничена.
Цель изобретения — повышение точности измерения.
Указанная цель достигается тем, что обмотки второго отсчета на статоре и роторе выполнены с одинаковым числом пар полюсов, отличающимся на
«+1 от числа пар полюсов обмоток пер" вого отсчета.
На чертеже представлена электрическая схема датчика угловых перемещений.
Датчик содержит статор и ротор (на чертеже не показаны), на одном 50 из которых размещены двухфазные обмотки 1 и 2 первого отсчета и двухфазные обмотки 3 и 4 второго отсче" та, подключенные к зажимам 5 и 6, предназначенным для подвода двух- 55 фаэного напряжения питания Um< s i n(dt и Um4 cost@ t. Однофазная обмотка 7 первого отсчета, индуктивно связан7 4 ная с двухфазными обмотками 1 и 2 первого отсчета, имеет, как и эти обмотки, число пар полюсов, равное р, Однофазная обмотка 8 второго отсчета, индуктивно связанная с двухфазными обмотками. 3 и 4 второго отсчета, имеет, как и эти обмотки, число пар полюсов р+1, т.е. отличающееся на l от числа пар полюсов обмоток первого отсчета.
Датчик-угловых перемещений работает следующим образом.
При подаче двухфазного напряжения питания Um4si txyt и Um
Разность фаз между напряжением питания ОГп, з1ЙСй и Выходной ЭДС 0m sin(к+
+ pg обмотки 7 первого отсчета равна р:а, т.е. информация однозначна в пределах 3600/р.
Разность фаз между ЭДС, наводимыми в обмотках первого и второго отсчетов Um sin((6t+paQ и Umping(6t+
+(р+1)о, равна aL, т.е. информация однозначна в пределах 360 .
Датчик позволяет получить информацию точного рс .и грубого, отсчетов с практически одинаковыми погрешностями„ так как разница между числом пар.полюсов обмоток обоих отсчетов составляет 1.
Благодаря этому повышаются точность и разрешающая способность датчика.
Применение двухотсчетной системы, включающей в себя обмотки двух отсчетов с числами пар полюсов р и р+1, дает возможность получить в пределах одного оборота ротора однозначную информацию об его угле поворота. Причем однозначность этой информации не зависит от выбранного числа пар полюсов р, вследствие чего снимаются ограничения, накладываемые на величину электрической редукции первого отсчета погрешностями второго отсчета.
Формула изобретения
Датчик угловых перемещений, содержащий относительно подвижные статор и ротор с размещенными на одном из них двухфазными обмотками первого
879287
Составитель С.Скрыпник
С.Шекмар
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и второго отсчетов, а. на другом— однофаэными обмотками первого и второго отсчетов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности, обмотки, второго отсчета на статоре и роторе выполнены с одинаковым числом пар полюсов, отличающимся на 1 от числа пар полюсов обмоток первого отсчета.
Источники информации. принятые во внимание при экспертизе
1. Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией, M., "Энергия", 1978, с. 115-148.
2. Заявка Франции В 2176326, кл. G 01 В 7/00, 1973.
3. Заявка Франции !Р 2170406, кл. G Ol В 7/00, 1973 (прототип .
