Потенциометрический преобразователь угла поворота вала в напряжение

 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет автоматического переключения внутренних связей и коэффициента усиления усилителя - достигается путем введения делителя 9 напряжения, формирователя 11 разности сигналов, блока 28 сравнения, источников 30 и 31 положительного и отрицательного напряжения соответственно, усилителя 18, резисторов 21 и 22, ключа 24 и блока 26 сигнализации. Преобразователь обладает большой надежностью и выполняет сигнализацию при неисправности одного из потенциометров, вследствие того, что потеря работоспособности каждого потенциометра происходит при различных угловых положениях их движков. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„Л0„„152 1 (51)4 G 01 R 17/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЮЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ("

К А STOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) л )}

1 (21) 4424284/24-21 (22) 06.04.88 (46) 15.12,89. Бюл. 9 46 (72) Е.В. Виноградова, С.Н. Гаврилов, Г.Б. Либерман и А.Ф. Павлов (53) 621 ° 317.727(088.8) (56) Потенциометр ПРП. ТУ 25-04.406687.

Потенциометр ПТП. ОСТ В 25 25-77. (54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Иэобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет автоматического переключения внутренних

2 связей и коэффициента усиления усилителя — достигается путем введения делителя 9 напряжения, формирователя Il разности сигналов, блока 28 сравнения, источников 30 и 31 положительного и отрицательного напряжения со ответственно, усилителя 18, резисторов 21 и 22, ключа 24 и блока 26 сигнализации. Преобразователь обладает большой надежностью и выполняет сигнализацию при неисправности одного из потенциометрав, вследствие того, что потеря работоспособности каждого потенциометра происходит при различных угловых положениях их движков.

I ил.

1529134

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано, в частности, в автоматике и аналоговой вычислительной технике.

Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет автоматического переключения внутренних связей и коэффициента усиления усилителя.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого потенциометрического преобразователя угла поворота вала в напряжение.

Устройство содержит два потенциометра 1 и 2 со средней точкой 3, два движка 4 и 5, соединенных одной осью

6. Потенциометры подключены к источникам постоянного напряжения. Выход

7 потенциометра 1 соединен с входом

8 делителя 9 напряжения и входом 10 формирователя ll разности сигналов.

Выход 12 потенциометра 2 соединен с входом 13 делителя 9 и входом 14 формирователя 11. Делитель 9 состоит из двух равных по величине резисторов

15 и 16,. Выход делителя 9 соединен с прямым входом 17 усилителя 18. Выход

19 усилителя 18 является выходом устройства. Инвертирующий вход 20 усилителя IS через рези-.тор 21 соединен с выходом 19 и через последовательно

I включенные резистор 22. ключ 23 соединен со средней точкой 3 потенциометров 1 и 2. Управляющий вход 24 ключа 23 и вход ?5 блока 26 сигнализа35 . ции подключены к выходу 27 блока 28 сравнения. Выход формирователя 11 соединен с входом 29 блока 28. Исто 4ники 30 и 31 опорного напряжения подключены соответственно к входам 32 и 33 блока 28.

Формирователь 11 разности сигналов выполнен по схеме дифференциального усилителя на операционном усилителе

45 и четырех резисторах . Блок сравнения выполнен на двух компараторах, Устройство работает следующим образом.

При повороте оси 6 на произвольный

50 угол o(с движков 4 и 5 соответственно на входы 8 и 13 поступают сигналы

U (a() и U (Ы). Сигналы отличаются

I друг от ppyra по уровню на величину погрешности отклонения от линейности

55 потенциометров 1 и 2. Для потепциометров типа ГРП рассогласование уровней не превышает 0,457. На выходе делителя 9 фор. ируетс я с игнал U (ф) =0,5U,(a)+O,5U (a) который подается на вход 17 усилителя 18, Одновременно с этим cHI HBJIbl U (d) и U (а() подаются на входы 10 и 14 формирователя 11.

Так как сигналы близки по уровню, то выходной сигнал формирователя 11 равен нулю, на выходе блока 28 сравнения управляющий сигнал отсутствует и ключ 23 закрыт. В этом случае связь входа 20 усилителя 18 через резистор

22 со средней точкой 3 разрывается и коэффициент усиления усилителя 18 становится равным единице. На выходе

19 устройства формируется сигнал

U =V (a). Блок 26 сигнализации не

Вик о срабатывает.

В случае потери контакта (обрыв) в цепи движка одного из потенциометров, например 1, сигнал U,(g)=0 При этом па вход 17 поступает сигнал Бр(р()=

=О, 66 U (d) .Одновременно с этим на вход

14 формирователя 11 поступает сигнал

U „(), à на вход 10 — сигнал О, ЗЗП (с() .

На выходе формирователя 11 возникает разностный сигнал, который подается на вход 29 блока 28, Блок

28 выделяет сигнал по модулю и формирует управляющий сигнал, который поступает в блок 26 индикации и на вход 24 ключа 23. Ключ 23 открывается, при этом вход 20 усилителя 18 через резистор 22 подсоединяется к средней точке 3 потенциометров. Коэффициент усиления усилителя 18 увеличивается в 1,5 раза, а выходной сигнал П „„=U, (ы), т. е, не зависит от работоспособности любого иэ потенциометров. Блок 26 срабатывает и сигнализирует о неисправности одного из потенциометров .

Блок 28 сравнения работает следующим образом.

На вход 29 блока 28 сравнения поступает сигнал, который может иметь любую полярность, В блоке 28 сравнения сигнал поступает на прямой вход первого компаратора и инверсный вход второго компаратора. На инверсный вход 32 первого компаратора подается опорное напряжение отрицательной полярности, а на прямой вход

33 второго компаратора — опорное напряжение положительной полярности °

В зависимости ст знака входного сигнала срабатывает один из компараторов при условии, что величина входного сигнала превышает по модулю величину опорного напряжения. Это необходимо

Составитель В. Семенчук

Редактор Т, Парфенова Техред A,Кравчук Корректор С. Шекмар

Заказ 7636/40 Тираж 71.4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101

5 1529I для исключения ложных срабатываний, обусловленных погрешностью потенциометров.

Во время эксплуатации потенцио5 метрического преобразователя происходит механический износ движущегося узла — движков потенциометров. Прн этом, в отдельных точках дуги потенциометра теряется электрический контакт с движком. Предлагаемое устройство обладает большей надежностью и ресурсом за счет автоматического переключения структуры внутренних связей, коэффициента усиления и выполняет сигнализацию при неисправности одного иэ потенциометров. Устройство осуществляет выбор среди двух потенциометров одного исправного и формирует на его основе выходной сигнал.

Вследствие того, что потеря работоспособности каждого потенциометра происходит при различных угловых положениях их движков, то в итоге достигается значительный выигрыш по надежности по сравнению с известным устройством, Формула изобретения

Потенциометрический преобразова- 30 тель угла поворота вала в напряжение, содержащий блок из двух потенцнометров со средним выводом, соединенным с первыми выводами первого и второго источников постоянного напряжения, 34

6 вторые выводы которых соответственно соединены с первыми и вторыми выводами двух потенциометров, два движка, соеДиненных одной осью, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены формирователь разности сигналов, блок сравнения, два источника опорного напряжения, усилитель, два резистора, ключ, блок сигнализации, делитель напряжения, первый вход коФ торого соединен. с движком первого потенциометра, второй вход — с движ-. ком второго потенциометра, а выход делителя напряжения — с неинвертирующим входом усилителя, выход усилителя является выходом преобразователя, два входа формирователя разности сигналов подключены соответственно к первому и второму движкам потенциометров, выход формирователя разности сигналов соединен с первым входом блока сравнения, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам источников опорного напряжения, инвертирующий вход усилителя через первый резистор соединен с его выходом и через последовательно включенные второй резистор и ключ подключен к среднему выводу потенциометров, причем управляющий вход ключа и вход блока сигнализации соединены с выходом блока сравнения.