Устройство для связи с индукционным приемником

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпнк

< 905846 (62 ) Дополнительное х авт. свид-ву (22)Занвлено 12. 07,78 (22) 2644730/18-24 (5L)M. Кл.

С 08 С 1Э/З8 с присоединением заявки №вЂ”

2Ъеудоротосиный комитет (23) Приоритет (5Я) graf(62. 50 (088. 8) оо делом изобретений и открытий

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень №6

Дата опубликования описания 17. 02.82 (72) Авторы изобретения

Я. A. Некрасов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ С ИНДУКЦИОННЫМ

ПРИЕМНИКОМ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для передачи угла или других величин к приемникам индукционного типа, например синуснокосинусным вращающимся трансформаторам СКВТ).

Известны системы для передачи угла, содержащие датчик, к которому через линию связи подключен приемник индукционного типа, например СКВТ

В такой системе статорные (или роторные) обмотки CKBT.датчика и приемника ссяэаны между собой, а к роторной обмотке датчика подключен ис" точник напряжения 1 возбуждения) . Выходное напряжение приемника пропорционально синусу разности углов поворота роторов датчика и приемника, Для повышения точности передачи в этих системах датчик эапитывают напряжением сравнительно большой величины (24,36 или 110 B) и используют однотипные датчик и приемник 1.1.2.

Недостатком такой системы является низкая экономичность, обусловленная тем, что в датчике рассеивается большая мощность, сложность регулирования коэффициента передачи, кото" рый зависит от коэффициента тоансформации СКВТ, необходимость в использовании согласованных по параметрам обмоток датчика и приемника.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для связи с индукционным приемником, содержащее усилитель, вход которого через первый резистор соединен со входом устройства, а через второй резистор - с обмоткой индукционного приемника. Усилитель, включенный между статорными обмотка-. ми датчика и приемника, повышает на" грузочную способность сельсина датчика, позволяют сопрягать с ним приемники с более высоким напряжением.

Эти усилители (,магнитные) должны иметь малые нелинейные и фазовые ис905846

15 кажения входного сигнала. Применение магнитных усилителей в системах передачи обусловлено тем, что получение требуемых выходных напряжений (24,36 или 100 В) и малых искажений в полупроводниковых усилителях представляет трудности, обусловленные существующей номенклатурой4 транзисторов (2) .

Но и магнитные усилители из-за их узкой полосы пропускания вносят фазовые искажения сигнала, в них рассеивается значительная мощность, они имеют большие габариты, изменение коэффициента усиления в них также затруднено. Эти недостатки магнитных усилителей определяют и недостатки систем передачи угла с ними: низкая экономичность и точность передачи, сложность изменения коэффициента передачи, большие габариты.

Применение электронных усилителей с трансформаторами, используемыми для повышения выходного напряжения, приводит к тем же недостаткам, что и в системах с магнитными усилителями.

Цель изобретения — повышение точности, экономичности и надежности устройства путем использования последовательного резонанса для согласования нагрузки с усилителем, Ф овышения гпубины обратной связи B усилителе, увеличения динамического диапазона выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом усилителя, а другая - с обмоткой индукционного датчика. Емкость конденсатора выбирается в соответствии с формулол

С = (2h Г ) где L - ;îñòü обмотки приемника;

Г - частота возбуждения датчика. 1

Выбором емкости такой величины обеспечивается настройка в резонанс на частоте f последовательного LC-конФ тура из конденсатора С и обмотки приемника и стабилизация коэффициента передачи усилителя.

На чертеже изображена схема устройства для связи с индукционным приемником.

Устройство содержит обмотку индукционного приемника 1, усилитель

2, датчик 3, делитель напряжения 4 и конденсатор 5. Делитель 4 выпол4 нен на резисторах 6 и 7, включен между датчиком 3 и обмоткой 1. Выход делителя 4, т.е. общая точка резисторов 6 и, подключен к инвертирующему входу усилителя 2.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал датчика 3 через резистор 6 и напряжение с обмоткой индукционного приемника 1 (далее — просто обмотка 1) через резистор / поступают на инвертирующий вход усилителя 2. Входной сигнал усилителя 2 усиливается собственно усилителем, а затем и резонансным контуром. Напряжение на обмотке 1(U4,) благодаря резонансу напряжений, который имеет место, больше выходного напряжения усилителя (Ug) в 0 раз, где

Q=2 p f Lt. — добротность контура, р

r — активное сопротивление обмотки, Делитель напряжения 4 образует цепь отрицательной обратной связи по напряжению на обмотке 1, охватывающую усилитель 2 с конденсатором 5. При достаточной глубине обратной связи напряжение U< связано с напряжением датчика 3 (ц,1) соотношением

Ц

ЗО

U) ф, 1 где R,,R — сопротивление резисторов 6 и 7, Если приемником является, напри35 мер, СКВТ, работающий на холостом ходу, или нагруженный на большое сопротивление, то величины L u r его обмотки остаются постоянными при этом 27 t> L » г, т.е. Q » 1, о

Резонансный контур на частоте резонанса Г по отношению к усилителю

2 является активной нагрузкой сопротивления r. Мощность, рассеиваемая усилителем, не превышает величины р Ь -4 напряжение питания усили45 теля). В то же время максимальная величина напряжения на обмотке 1 примерно равна 0Е,,» E Контурное усиление в цепь — усилитель 2, резонансный контур из конденсатора 5 и обмотки 1, делитель 4 на частоте f,,рав-4

0 но QK Р, К (где K5 — коэффициент, усиления усилителя 2), т.е. оно выше в Q раз по сравнению со случаем, когда обратная связь охватывает только усилитель 2.

Благодаря тому, что выходное на,пряжение усилителя Uy может быть достаточно малым (меньше в Я раз, 6 О ройства, который определяется только сопротивлениями Кь, R„; а также уменьшение .мощности, рассеиваемой в датчике, так как при коэффициенте передачи устройства большем 1, он может запитываться напряжением меньшим, чем требуемое максимальное напряжение на обмотке приемника. Это устройство может найти применение в системах автоматики в качестве системы передачи электрического сигнала к приемникам индукционного типа от датчиков различного типа, например цифро-аналоговрго преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для связи с индукционным приемником, содержащее усилитель, вход которого через первый резистор соединен со входом устройства, а через второй резистор - с обмоткой индукционного приемника., о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, экономичности и надежности устройства, оно содержит конденсатор, одна об-. кладка которого соединена с выходом усилителя, а другая — с обмоткой индукционного приемника, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ахметжанов А. А. Высокоточные системы передачи угла автоматиII п ческих устройств. М., Энергия

1975, с. 81.

2. Хелпе Г. Передача данных с помощью сельсинов - "Electronic

Eng 1пеегing", 1956, М 10, с. 438445, фиг. 27 прототип

5 90584 чем максимальная величина U< ), величина напряжения питания Е„усилителя может быть выбрана в пределах допустимых напряжений для высокочастотных транзисторов. Это позволяет 5 в качестве усилителя 2 применять широкополосные транзисторные усилители, допускающие введение глубоких обратных связей, например, операционйых усилителеи. Экспериментальная !

О проверка показала, что величина Q для СКВТ типа ВТ-5 не ниже 10-20, поэтому для получения 56 B (действующее значение - 40 B) на статорной обмотке приемника достаточно, чтобы напряжение, на выходе усилителя U =3-6В, Более того, расстройка по частоте f на + 103 приводит к возрастанию U> только до 6-12 В, рассеиваемая мощность усилителем при 20 токе в обмотке СКВТ, равным 0,2А, меньше 3 Вт.

Таким образом, по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения в описанном устроистве 25 для связи с индукционным приемником обеспечивается повышение точности передачи эа счет увеличения глубины обратной связи по напряжению на обмотке приемника, возможность исполь- 3Q зования операционных усилителей; повышение экономичности за счет уменьшения рассеиваемой мощности в усилителе (в Q раз при том же токе и напряжении нагрузки при работе на индуктивную нагрузку . При этом повышается надежность и усилителя и устройства; уменьшение габаритов, так как усилитель благодаря малой рассеиваемой мощности и низкой вели-, чине E может быть выполнен в виде микросхемы; простота подстройки или изменения коэффициента передачи уст905846

Составитель В, Васильев

Ред-<ктор К. Волощук Техред А.Бабинец Корректор В. сутяга

Заказ 37С/66 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Пат нт", r. Ужгород, ул. Проектная, 4