Синусный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Соцнапистичесинн

Рес ублин

< >903904 (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву{22) Заявлено 03.05. 79 (2l ) 2779422/ ) 8-24 с прнсоедннениеи заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 07 02 82 Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 09. 02.82 (Sl)M. Кл.

G 06 G 7/22

3Ьеудерстеенные квинтет но делен нзееретеннй к аткрмтня (53) Уд К 68 l ..3(088.8) (72) Авторы изобретения

И. П, Галабурда и Ю. В. Трудо (7I) Заявитель (54) СКфСНЫЙ ПРЕОБРЛЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Известны синусные преобразователи, использующие электромеханические решающие элементы, в которых синусная функция вырабатывается при вращении задающей оси. Один из них построен на вращающемся трансформаторе (1) .

Однако при подключении к выходным обмоткам вращающегося трансформатора нагрузки нарушается синусная и косинусная зависимости выходных напряжений от угла поворота. Поэтому обычно проводится первичное и вторичное симметрирование преобразователя, что значительно усложняет изготовле15 ние преобразователя и является недос та тком

Наиболее близким к )редлагаемому .является преобразователь, представляющий собой плоский каркас с равномерно наиесенной обмоткой и движком, укрепленным в центре каркаса. Скользящий контакт движка перемещается по окружности. Выходное напряжение снимается с движка и средней точки обмотки преобразователя (2).

Недостаток такого синусного преобразователя заключается в том, что при малых углах (0-4 ) точность сио нусных преобразователей резко уменьшается. Из теории известно,что погрешность вычисления нелинейной функции slflх значительно выше при малых, чем при больших значениях аргумента х, при одной и той же точности задания аргумента.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя малых углов.

Указанная цель достигается тем, что синусный преобразователь, содержащий потенциометр, выполненный в виде плоского прямоугольного каркаса из изоляционного материала, на котором размещена равномерная обмотка и укреплен первый движок, ось вращения которого расположена в центре каркаса. крайние выводы равномерной

903904,обмотки подключены к источнику питания, а средний вывод — к шине нулевого потенцияла1 содержит два масштабир тощих элемента, инвертор и сум матор, а потенциометр содержит второй движок, расположенный соосно с первым, причем первый движок потенциометра через последовательно соединенные инвертор и первый масштабирующий элемент электрически связан с первым входом сумматора, второй движок через второй масштабирующий элемент электрически связан с вторым входом сумматора, первый и второй движки смещены в исходном положении относительно среднего вывода равномерной обмотки соответственно на углы С и Р, связанные с коэффициентами масштабирования С и С мясштяоирующих элементов зависимостями

251И Р>

0 Миф-d.)

2 Ы11А

UО.1. (Р. ) где UCI — напряжение ис точника питания.

На чертеже и обряжена схема:tpeобразователя.

Преобразователь содержит потенциометр 1 с равномерной обмоткой 2 и движками 3 и 4, инвертор 5, сумматор 6, мясштябирующие элементы 7 и

8. Средний вывод обмотки 2 потенциометря 1 обозначен позицией 9. Потенциометр выполнен в виде плоского прямоугольного каркаса из изоляционного материала.

Преобразователь работает следующим образом, Скользящие контакты движков 3 и

4 перемещаются Ifo окружности, показанной ня чертеже пунктиром.

При смещении движков 3 и 4 преобразователя на некоторый угол относительно принятых исходных углов с(- и Р между движками 3 и 4 и средним выводом 9 обмотки .нозникают напряжения .l и U|I, Напряжение U поступает на вход инверторя 5, с выходя которого инвертированное нянряжение поступает на вход мясштябирующего элеМЕНтя 8. НяпряжЕНИЕ UiIt НсступяЕт на масштябируюший элем Ът 7.

На выходе сумматора б формируется сумма напряж .ний (, L Uit„которая равна синусу угля х.

Напряжение, снятое с движков преобразователя, можно записать в виде виде

U = О, 5Up s i n (cL+x) )

5 и5 0 5 10 ()3, где Ua — напряжение питания, О тк уда 20„

= 5! n+cosx osds l nx о (2) 20 з 1 и ВАСО з х+ с о з Ь з и х (3 )

Uo

После соответствующих преобразований имеем

sinx=C 0 -С 1. с1 Я 1Ъ (4) l0

15 гДе

С- """1. СОо МИ (- Ц 2 0(ЮЬ(Ъ-Й) Так как при малых углах х в предлагаемом устройстве происходит преобразование углов с(+х, +х, которые зназначительно больше угля х, точность вычисления функции з1п х существенно.повышается.

Экснериментальняя проверка показала, н частности, что при о =. — P =

87,5 и угле x=1 точность преобразования увеличилясь по сравнению с

30 предлагаемым устройством в 1, 6 раза, что подтверждает технико-экономический эффект от ис |ользовяния изобре-. тения.

Формула изобретения

Синусный преобразователь, содержащий потенциометр, выполненный в виде плоского прямоугольног каркаса

40 из изоляционного материала, на котором размещена равномерная обмотка и укреплен первый движок, ось вращения которого расположена в центре каркаса, крайние выводы равномерной обмотки подключены к источнику питания, 45 а средний вывод — к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования малых углов, преобразователь содержит два масштабирую50 щих элемента, инвертор и сумматор, а потенциометр содержит второй движок расположенный соосно с первым, причем первый движок потенциометра через последовательно соединенные инвертор и первый масштябирующий элемент электрически связан с первым входом сумматора, второй движок через второй масштабирующий элемент электрически связан с вторым входом сумматора, первый и второй движки смещены в исходном положении относительно среднего вывода равномерной обмотки соответственно на углы с(. и Р, связанные с коэффициентами масштабирования С и С масштабиЛ рующих элементов зависимостями

?юиД 25111*

U sih() Uo >(P+О) 903904 где Оо — напряжение источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Герасимов A.Н. и др. Основы автоматики. М., Военное издательства

N0 СССР, 1968, с. 179-182.

2. Порфирьев А.Ф. и др. Электромагнитные элементы автоматики. M.

10 Военное издательство MO СССР, 1970, с. 299-300 (прототип).

Составитель Г. Осипов

P актов П Гратилло Техред Т. Маточка Корректор М. Пожо

Заказ 125/32 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Финна.я ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4