Измерительный преобразователь углового перемещения

 

: >!!ИХНЯЯ

>б»>те» Мод

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 468290 ъ, фт (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.11.73 (21) 19759ОЗ/18«24 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет

Опубликовано 25.04,75, Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 15.О5.75 (51) М. Кл. 6 08с

19/48

Государственный комитет

Саввтв Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий (53) УДК 681.825 (088,8) (72) Авторы изобретения

М. Б. Лейтман и И. М. Ефименко (71) Заявитель Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетическог.о института (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО

ПЕРЕМЕ ШЕНИН

Изобретение относится к устройствам для преобразования углового перемешения и может быть использовано в системах автоматики и вычислительной техники, в частности, для передачи на расстояние результатов измерений, Известны преобразователи для измерения углового перемешения, содержашие сельсиндатчик, обмотки которого обьединены в две цепи и подключены соответственно к двум согласуюшим усилителям с трансформаторными входами, выходы которых соединены через фазосдвигаюшие цепи со входом суммирую!него усилителя, подключенного через усилитель-ограничитель к дифференцируюшей цепи и имвертору соединенному со ! второй дифференцируюшей цепью. Выходы обеих дифференцируюших цепей подключены к одному входу триггера. Ко второму согласукниему усилителю г!одкг очена третья фазосдвигаюшая цепь, которая через усилитель соединена со вторым усилителем-ограничителем. Выход последнего подключен к третьей дифференцирующей цени и ко вто.рому ипвертору, соединенному с четвертой дифференцируюшей цепью. И!с!Ходи! р ьеи и четвертой дифференцируюших пеней подключены к втopoM) вхо11> ори!гера, ВыходЫ КОтОрОГО СОЕДИНЕНЫ С фнЛ!г1рс>!>! ПОСТО5 янной с оставляюшей.

llew изобретении - рас!>н!ри гь Диапазон измеряемых угловых и. ремешений и повысить точность устройсова.

Это дости! ается тем, что В !!ре1бразователь дополнительно Введены последовательно соединнные между с!>б>о!! избирательный уси литель> фазосдвигак>ша1! цепь,усиди !е!1ь, а так>ке LlBQ сос 1 с>вных кс1сксц1а> Вход це!>ВО! О из которых подключен через токе>задаюший резистор к выходу усилителя, а второго— через второй токозаданнций резистор к выходу избирательпо! о усилителя, причем выход каждого составного каскада подключен к соответсlâóþøåll фазной обмогке сельсина дсгlч!!Кс3> тflE (üé фс>знсчЯ обмотксг ко 1о рого соединена с отрицательнь!м полюсом источника питания.

На чертеже представлен предлагаемый р (преобразователь.

468290

Схема содержит избирательный усилитель 1, фазосдвигаюшую цепь 2, усилитель

3, токозадаюшие резисторы 4 и 5, составные каскады 6 и 7, сельсин-датчик 8, усилители-ограничители 9 и 10, дифферен- б цируюшие цепи 11 и 12, триггер 13 и фильтр 14.

К выходу избирательного усилителя 1 через фазосдвигаюшую цепь 2, усилитель 3 ..1 и токозадаюший резистор 4 подключен составной каскад 6 и через токозадаюший резистор 5 - составной каскад 7.

Выходы составных каскадов 6 и 7 соединены с двумя трехфазными обмотками сельсина, третья обмотка которого подкщо чена к источнику отрицательного напряжения. Измерительный канал преобразователя содержит усилитель-ограничитель 9, к выходу которого подключена дифференцируюшая цепь 11, опорный канал — усилительограничитель 10 и дифференцируюшую цепь

12. Выходной каскад состоит из измерительного триггера 13, к выходу которого подключен фильтр 14 постоянной составляющей.

Предлагаемый преобразователь работает следуюшим образом.

На вход избирательного усилителя 1 подается напряжение питания от внешнего источника. Усилитель 1 выполняется избирательным с целью повышения точности устройства за счет уменьшения влияния нелинейных искажений напряжения питания на выходную характеристику прибора. На выходе усилителя получается переменное напряжение, форма которого значительно улучшена по сравнению с выходным напряжением за счет подавления высших гармонических составляюших. Напряжение Qg через то козадаюший резистор 5 поступает на вход составного каскада 7, включенйогэ> по схеме с обшей фазой. Коллекторный тэк Q) 4 питакнций первую фазную.обмотку сельсина, не зависит от сопротивления фазной обмотки.

Одновременно напряжение Ц пэстуйает на Bxog фазосдвигаюшей цепи 2, осушествляюшей сдвиг фазы напряжения B стоРону отставания на угол 60о. Выходное напряжение Ug фазосдвигаюшей цепи усиливается усилителем 3, при этом фаза напряжения изменяется на 180 . Таким образом, выходо

Вое напряжение Og усилителя 3, а cJIBдовательно, и эмиттерный ток . составного каскада 6 опережает по фазе напряжение U иа выходе усилителя 1 на 120о, Вэ вторую фазную обмотку сельсина поступает ток

j0O jeo причем если ) - JQ,, To =, р )

7 т, е. осушествляется питание трехфазнои обмотки сельсина токами, составляюшими симметричную трехфазную си=тему векторов обратной последовательности. При этом на однофазной обмотке сельсина образуется сдвинутое напряжение неизменной амплитуды, фаза которого изменяется пропорционально углу поворота ротора 8 )х= Ъькс8 4 1 + % õ ), (2) х где

Сдвинутое напряжение U g усиливается, ограничивается и дифференцируется с помошью усилителя-ограничителя 9 и дифференцируюшей цепи 11. Отрицательные импульсы, появляюшиеся на выходе дифференпирующей цепи в момент прохождения, сдвинутого напряжения через нулевое значение в отрицательную сторону, т. е. характеризующие фазу этого напряжения, поступают на один из раздельных входов триггера 13, перебрасывая его в единичное состояние.

Выходное напряжение U< избирательного усилителя 1 является опорным. Оно усиливается, ограничивается и дифференцируется с помощью усилителя-ограничителя 10, и дифференцируюшей цепи 12. Отрицательные импульсы, соответствующие моментам перехода опорного напряжения через нуль в отрицательную сторону и определяющие его фазу, возвращают триггер 13 в исходное состояние, На выходе триггера 13 образуется время-импульсный выходной сигнал в виде длительности импульсов 1 Вмх, пропорциональной разности фаз сдвинутого напряжения QX и опорного 0 1, т. е. величине . Как следует из формулы (2), фазовый сдвиг между напряжениями и U не зависит от напряжения питания сельсина и определяется углом поворота ротора 9 следовательно, длительность импульсов gglX пропорциональна величине Ц и не зависит от напряжения пи« тания сельсина: 6ЫХ 1 (3)

В дальнейшем импульсам напряжения, образуемым на выходе триггера 13, придается неизменная амплитуда Q p равная напряжению пробоя стабилитрона, входящего в состав фильтра 14 постоянной составляюшей. С помэшью сглаживающего

468290 фильтра, также входящего в состав фильтра

14 постоянной составляющей, выделяется постоянная составляющая импульсов, полученных на стабилитроне, которая представляет собой выходное напряжение U 1 схемы. Напряжение Upped пропорционально амплитуде UO и длительности t < ix импульсов, следовательно, и величине угла поворота ротора сельсина Q (4)

Таким образом, выходное напряжение преобразователя угловых перемебйх шений не зависит от напряжения питания сельсина.

Предмет изобретения

Измерительный преобразователь углового перемешения, содержаший измерительный канал, состояший из сельсина-датчика и последовательно соединенных между собой усилителя-ограничителя, подключенного к . выходной обмотке сельсина-датчика, дифференцируюшей цепи, триггера, фильтра и опорного канала, содержашего последова:5; тельно соединенные между собой усилитель-ограничитель и дифференцируюшую, цепь, подключенную ко второму входу триггера измерительного канала, о т л и ч а;юш и и с я тем, что, с целью расширения

10 диапазона измеряемых перемещений и повышения точности работы, в него введены дополнительно последовательно соединенные между собой избирательный усилитель, фазосдвигаюшая цепь, усилитель, а также

15 два составных каскада, вход первого из которых подключен через токозадаюший резистор к выходу усилителя, и второго— через второй токозадаюший резистор к выходу избирательного усилителя, причем вы20 ход каждого составного каскада подключен к соответствуюшей фазной обмотке сельсина-датчика, третья фазная обмотка которого соединена с отрицательным полюсом источника питания.