Синусно-косинусный преобразователь

 

Союз Советски к

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

И ЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)942054 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 28.11.80 (21) 3223740/18-24 с присоединением заявки рй(23) Приоритет (5l)NL. Кл.

G 06 С 7/22

Ркударетвашый квинтет

СССР ав делан кзабретеннй н аткрыткЯ .

Опубликовано 07.07.82, Бюллетень Рй 25

Дата опубликования описания 07,07.82 (53) УДК681.3 (088.8) С.А.Лавров, М.Е.Рабинович и И.Я.Даниленко а т. .тЪ c

Специальное конструкторско-те4ологИчецкое бюро 1,; б ЙЙВ * (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИНУСНО-КОСИНУСНИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может. быть использовано, например, в векторных измерителях скорости течения и других метеорологических и океанографических приборах.

Известны синусно-косинусные преобразователи, содержащие заполненный электролитом корпус с двумя вход ными электродами в виде пластин, раз мещенных на противоположных стенках внутренней полости, и ротор с магнитной системой, вращающийся вокруг вертикальной оси.

8 одном из них для устранения электрической связи между выходными электродами и повышения за счет этого тбчности в торцовой кольцеобразной поверхности ротора, выполненного в виде полого стакана йз неэлектропроводного материала, выполнены две концентрические канавки, в дне которых имеется по одному отверстию, отверстия смещены относительно друг, друга на четверть оборота, а в концентрических канавках размещены выходные электроды 1).

Его недостатком является увеличение погрешности преобразования при наклонах, вибрациях и перепадах температур. Это обусловлено тем, что внутренняя полость прибора заполнена электролитом не полностью, а лишь до требуемого уровня, ниже верхнего края канавок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь, в котором внутренняя полость корпуса заполнена элект ролитом полностью, поэтому он сохраняет работоспособность и точность при любых углах наклона и воздейст" вии других возмущающих факторов (23, Недостатком указанного преобразователя является наличие погрешности преобразования выходных сигналов, вызванной существованием электролитической связи между вход"

3 94 ными электродами, чувствительными элементами системы съема и электродами устройства вывода напряжений.

Максимальное значение эта погрешность имеет место при углах поворота системы съема, равных (2п+1)"-, и минимальное значение при углах, кратных . Частично погрешность мож9. но снизить путем уменьшения объема электролита вне рабочей области я чей ки и вели чи ны зазора между системой съема и корпусом преобразователя. Существенное уменьшение погрешности этими методами ограничивается высокими требованиями к точности изготовления конструктивных элементов преобразователя. Кроме того, при уменьшении зазора до определенной степени существенное значение начинают приобретать силы вязкого трения в жидкости, что ухудшает динамические свойства преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности преобразования.

Указан ная ц ел ь дости гает ся тем, что синусно-косинусный преобразователь, содержащий заполненный электролитом корпус из неэлектропровод-. ного материала, причем внутреннля полость корпуса выполнена в средней части в виде прямоугольного параллелепипеда, а в верхней и нижней частях - в виде соосных цилиндров, два входных электрода, выполненных в виде пластин и размещенных на противоположных стенках средней. части внутренней полости корпуса, ротор с размещенными нанем магнитной системой и первым и вторым чувствительными элементами, смещенными друг относительно друга на четверть оборота, причем ось вращения ротора совпадает с осями цилиндров, и четыре кольцевых электрода, из которых первый и второй размещены в верхней и нижней частях полости корпуса", а третий и четвер-. тый размещены на оси ротора концентрически с первым и вторым кольцевыми электродами соответственно, третий и четвертый кольцевые электроды связаны электролитически с первым и вторым кольцевыми электродами и гальванически - с. первым и вторым чувствительными элементами соответственно, содержит четыре регулировочных винта, установленных попарно во входных электродах симмет относительно нуля. При использовании электролита с обратимыми электрохимическими реакциями можно питать электроды постоянным напряжением.

8 прямоугольной части корпуса в электролите создается электрическое поле.

3Е

Меняя положение регулировочных винтов 9 относительно электродов 3, можно корректировать электрическое поле в рабочей области таким образом, чтобы создаваемая за счет этого неравномерность его распределения компенсировала неравномерность распре3$ ао деления, возникающую в связи с наличием шунтирующих электролитических связей.

С помощью чувствительных элемен45 тов 8 на выход преобразователя передаются напряжения,.величины которых пропорциональны соответственно синусу и косИнусу угла поворота ротора

4 относительно нулевого. положения.

Так как с помощью изменения конфигурации входных электродов производится компенсация искажения электрического поля, которое возникает за счет наличия шунтирующих электролитических связей в преобразова теле, значительно (в 5.-10 раз) повышаетсл точность преобразования углового положения системы съема в синус и косинус.

2054 ф рично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора и перпендикулярной к пластинам входных электродов на и расстоянии от нее> равном = 1где

11 - расстояние от оси вращения до чувствительных элементов ротора, при этом регулировочные винты выполнены из того же материала, что и входные

1р электроды, и через отверстия в корпусе имеют доступ извне.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.l.

Преобразователь содержит корпус из неэлектропроводного материала, заполненный электролитом 2, входные электроды 3, ротор 4, кольцевые электроды 5, ось 6, магнитную сис2 тему 7, чувствительные элементы 8, регулировочные винты 9. Для компенсации температурных расширений электролита предусмотрен компенсатор 10.

Синусно-косинусный преобразова тель работает следующим образом.

На выходные электроды 3 подают переменное напряжение, симметричное

Формула изобретения

5 94

Наличие регулировочных винтов в конструкции преобразователя позволяет снизить требования к допускам размеров при его изготовлении, т.е. улучшить технологичность конструкции, что определяет технико-экономический эффект от использования изобретения.

Си нусно- коси нусный преобразователь, содержащий заполненный электролитом корпус из неэлектропроводного материала, причем внутренняя полость корпуса выполнена в средней . части в виде прямоугольного параллелепипеда, а в верхней и нижней частях - в виде соосных цилиндров, два входных электрода, выполненных в виде пластин и размещенных на противоположных стенках средней части внутренней полости корпуса, ротор с размещенными на нем магнитной системой и первым и вторым чувствительным элементами, смещенными друг относительно друга на четверть оборота, причем ось вращения ротора совпадает с осями цйлиндров, и четыре кольцевых электрода, из которых первый и второй размещены в верхней

2054 . 6 и: нижней частях полости корпуса, а тре ий и четвертый размещены на оси ротора концентрически с первым и вторым кольцевыми электродами соответственно, третий и четвертый кольцевые электроды связаны электролитически с первым и вторым кольцевыми электродами и гальваническис первым и вторым чувствительными

l0 элементами соответственно, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, преобразователь содержит четыре регулировочных винта, установленных

15 попарно во входных электродах симметрично отйосительно вертикальной плос. кости, проходящей через ось вращения ро. тора и перпендикулярной к пластинам входных электродов, на расстоянии

20- от нее, равном †-, где R - расй стояние от оси вращения до чувствительных элементов ротора, при этом регулировочные винты выполнены из того же материала, что входные элект25 роды, и через отверстия в корпусе имеют доступ извне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР зо по заявке N 2889878/18-24, кл. G 06 G 7/22, 27.02.80.

2. Патент ФРГ К 2063472, кл. 6 06 6 7/22, опублик.1971.