Емкостной преобразователь угла поворота до 360 @

 

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано в системах управления положением машин и механизмов. С целью повышения точности в преобразователь. содержащий ротор 1, статор 2, обкладки 3,4 и 6, введены обкладка 5, линейный преобразователь 7 емкости, сумматор 8, источник 9 опорного напряжения , управляемый инвертор 10, вырезы 11 и 12, ключевой преобразователь 13 емкости и шина 14 нулевого потенциала. При повороте ротора 1 над статором 2 изменяется емкость дифференциального конденсатора, образованного обкладками 3, 6 и 4. Это изменение преобразуется на выходе линейного преобразователя 7 емкости в линейное напряжение, однозначно определяющее угол только в диапазоне 0-180°. Дополнительная обкладка 5, ключевой преобразователь 13 емкости и управляемый инвертор 10 с их связями позволяют устранить неоднозначность в полном диапазоне углов 0-360. 2 ил. S (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„. Я0„„141341 1 А 1 (51) 4 С 01 В 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 4201448/24-28 (22) 27.02.87 (46) 30.07.88. Бюл. N - 28 (71) Московский горный институт (72) А.И.Котлярский, В.А.Павленко и Ю.А.Турицын (53) 621.317.39:531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 968599, кл. С 01 В 7/08, 1980.

Акмеджанов A.À. и др. Следящие системы и регуляторы. М.: Энергои=дат, 1986, с.29,30. (54) ЕМКОСТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА ДО 360 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления положением машин и механизмов. С целью повышения точности в преобразователь, .а содержащий ротор 1, статор 2, обкладки 3,4 и 6, введены обкладка 5, линейный преобразователь 7 емкости, сумматор 8, источник 9 опорного напряжения, управляемый инвертор 10, вырезы 11 и 12, ключевой преобразователь 13 емкости и шина 14 нулевого потенциала. При повороте ротора 1 над статором 2 изменяется емкость дифференциального конденсатора, образованного обкладками 3, 6 и 4. Это изменение преобразуется на выходе линейного преобразователя 7 емкости в линейное напряжение, однозначно определяющее угол только в диапазоне 0-180 ° Дополнительная обкладка 5, ключевой преобразователь 13 емкости и управляемый инвертор 10 с их связями позволяют устранить неоднозначность в полном диапазоне углов 0-360 . 2 ил.

1413411

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления положением машин и механизмов.

Цель изобретения — повьш ение точности путем упрощения конфигурации пластин и обеспечение возможности их

1 более точного изготовления.

На фиг ° 1 изображена блок-схема преобразователя; на фиг,2а,б,в,r— графики напряжений в характерных точках блок-схемы.

Преобразователь содержит ротор 1, статор 2, обкладки 3-6, линейный пре- 15 образователь 7 емкости, сумматор 8, источник 9 опорного напряжения, управляемый инвертор 10, вырезы 1 1, 12, ключевой преобразонатель 13 емкости, шину 14 нупевого потенциала. 20

Обкладки 3, 6 подключены .к входам линейного преобразователя 7 емкости, выход которого подключен к первому входу сумматора 8, к второму входу ко. торого подключен источник 9 опорного напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

При повороте ротора 1 над статором

2 изменяется емкость дифференциально30 го конденсатора, образованного обклад" ками 3, 6 и 4. Это изменение преобразуется с помощью преобразователя

7 в постоянное напряжение с линейной характеристикой в диапазоне 0-180, 35 как это показано на фиг.2 а, Одновременно с этим при значениях угла поворота 180 и 360 изменяется емкость второго конденсатора, образованного обкладкой 5 на статоре и со- 40 ответствующей частью обкладки 4 ротора 1. Вне- названных углов эта емкость постоянна и максимальна по величине.. При достижении угла 180 емкость конденсатора становится доста- 45 точной для срабатывания ключевого преобразователя 13 в емкости, сигнал которого остается постоянным до тех пор, пока угол поворота не превысит

360о. Зависимость напряжения на выхо- 50 де этого преобразователя представлена на фиг.2 б. Выходной сигнал с преобразователя суммируется в сумматоре

8 с напряжением источника 9 опорного напряжения, равного симальной амплитуде выходного сигнала линейного преобразователя 7 емкости.

Коэффициент передачи сумматора 8 равен 0,5, поэтому на его выходе появляется сигнал (фиг.2 в),аналогичный сигналу на фиг.2 а, но сдвинутый вверх на величину диапазона его изменения. Таким образом, сигнал сумматора 8 во всем диапазоне измерения углов поворота имеет положительную полярность. Сигнал с выхода сумматора

8 поступает на вход управляемого инвертора 10, который в зависимости от управляющего сигнала имеет коэффициент передачи +1 или -1, т.е. выполняет роль повторителя или инвертора.

При углах поворота 0-180 сигнал на о емкостном выходе ключевого преобразователя 13 емкости отсутствует, управляемый инвертор 10 выполняет роль повторителя сигналов (фиг ° 2 r). При достижении 180 срабатывает ключевой преобразователь 13 емкости, управляемый инвертор 10 работает как инвертор на всем участке углов поворота !80360 . Выходной сигнал управляемого инвертора 10 для этого диапазона становится отрицательным и изменяется также линейно в зависимости от угла поворота.

\

Формула иэобре те ния

Емкостный преобразователь угла поворота до 360, содержащий статор и ротор, расположенные соосно, статор выполнен в виде двух изолированных между собой основных обкладок, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены линейный преобразователь емкости, ключевой преобразователь емкости, сумматор, источник опорного напряжения, управляемый инвертор, шина нулевого потенциала, каждая основная обкладка статора представляет собой полукольцо, статор содержит дополнительную обкладку в виде прямоугольника, расположенного вдоль одного из двух радиусов, разделяющих основные обкладки, ротор выполнен в виде полукруга с прямоугольными вырезами по каждому из двух радиусов, ограничивающих полукруг, ротор подключен к .шине нулевого потенциала, первая и вторая основные обкладки статора подключены к входам линейного преобразователя емкости, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого подключен к входу управляемого инвертора, источник опорного напряжения подключен между шиной нуле1413411

Фиг. 2

Составитель В. Подолян

Texpeд А.Кравчук Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Маковская

Заказ 3782/41

Тира к 680

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вого потенциала и вторым входом сумматора, дополнительная обкладка статора подключена к управлялцему входу управляемого инвертора.