Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал

Авторы патента:

G08C9/08 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

l вот ьитн4- т Г и чернь.к библиотеп 4В

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 542223 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.1 2.75 (21) 2303171/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) ОпубликованоО5.О1.77.Áþëëåòåíü № 1 (45) Дата опубликования описания29.03.77 (51) М. Кл.

QO8 С 9/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) В. А. Барков и Г. B. Булыгин (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт имени М, И. Калинина (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в точных системах автоматизированного электропривода с широким диапазоном регулирования скорости.

Известны преобразователи угла поворота вала в электрический сигнал (1), содержащие подвижную и неподвижную считывающие головки, установленные напротив магнитных меток, нанесенных на барабаны, которые закреплены на валу электродвигателя; выходы считывающих головок подключены через усилители- ормирователи к логическим элементам.

Недостатком известных устройств является их невысокая точность.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал (2), содержащий кодовые диски с метками и неподвижную и подвижную считывающие головки, причем подвижная считывающая головка размещена на диске, установленном на одном валу с ротором токосьема и электродвигателем, вход которого соединен с выходом системы стабилизации скорэсти вращения; выход неподвижной считывающей головки соединен сэ входами первого усилителя-формирователя, второго усилителя-формирователя.

Этот преобразователь недостаточно точен.

Цель изобретения вЂ” повышение точности преобразования вЂ” достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены генераторы опорной частоты, сумматор и фазовые детекторы, выходы которых сэединены со входами сумматора; выход первого

15 фазового детектора подключен ко входу системы стабилизации скорости вращения, выход подвижной считывающей головки через тэкэсьем подключен ко входу второго усилителя-формир ователя, выходы усилителей20 формирователей подключены к одним входам соэтветствующих фазовых детекторов, к другим входам которых подключены выходы генераторов опорной частоты.

На чертеже представлена структурная

25 схема преобразователя, 542223

На валу электродвигателя 1 установлены ротор токосъема 2 и подвижный кодовый диск 3, на котором размещена подвижная считывающая головка 4, расположенная напротив меток кодового диска 5, соединенного со входным валом 6. Неподвижная считывающая головка 7 расположена напротив магнитных меток кодового диска 3, Статор токосьема 8 и выход неподвижной считывающей головки 7 подключены через соответствующие усилители-формирователи 9 и 1О к одним входам фазовых детекторов 11 и 12, к другим входам которых подключены соответствующие генераторы

13 и 14 опорной частоты. Выходы фазовых детекторов 11 и 12 подключены ко входам сумматора 15. Выход подвижносчитывающей головки подключен к ротору

T0Kocьема 2. TOKocüåì может быть бесконтактным, например индуктивным.

Выход фазового детектора 12 подключен через систему стабилизации скорости вращения 16 кэ входу электродвигателя

1. Система стабилизации скорости вращения может быть выполнена на основе тиристорногэ широтно -импульсного преобразователя.

Работает преобразователь следующим образом.

Электродвигатель 1, управляемый системой стабилизации скорости вращения 16, вращается с постоянной скоростью, которая стабилизируется частотой генератора опорной частоты 14 и выходным сигналом фазового детектора 12.

Выходное напряжение фазового детектора несет в себе информацию о колебаниях угла вала электродвигателя 1 по цепи: неподвижная считывающая головка 7, усилитель-формирователь 1О, фазовый детектор 12 с частотой о = +p>p где Z. вЂ” число меток на кодовом дисо ке 3. ю вЂ” скорость вращения электродвигателя 1, Информация о перемещениях входного вала 6, считываемая подвижной считывающей головкой 4 с кодового диска 5 с частотой, имеет вид:

B где: вЂ” число магнитных меток на в кодовом диске 3; ш - скорость вращения входного

В вала 6.

Далее напряжение выхода считывающей головки 4 с частотой поступает на ротор токосьема 2. Фазовый детектор

40 шения точности преобразователя, в него введены генераторы опорной частоты, сумматор и фазовые детекторы, выходы которых соединены со входами сумматора, выход первого фазового детектора

Я 5

35 формируе на1тряжение на выходе в зави мости от фазового рассогласования частот с усилителя-формирователя 9 эталонной и генератора 13 опорной частоты. Напряжение его выхода зависит только от фазового рассогласования частот 1 и

on и м

На выходе фазового детектора 12 кроме полезного сигнала о перемещениях входного вала 6 имеется низкочастотная составляющая, вызванная колебаниями скорости электродвигателя 1. B то же время информация об этих колебаниях содержится в выходном напряжении фазового детектора 11. В сумматоре 15 переменная составляющая в выходном напряжении детектора 11 кэмпенсируется аналогичной составляющей в выходном напряжении фазового 12. Таким образом, основная погрешность измерения перемещений входного вала, вызванная нестабильностью скорости вращения электродвигателя, в предлагаемом преобразователе устраняется.

Высокая точность измерений угловых перемещений входного вала в статических и динамических режимах его работы существенно расширяет функциональные возможности устройств, в KOT oðûõ используется предлагаемый преобразователь. Применение его в системах автоматизированного электропривэда, в частности позволяет распространить ча них фазовый принцип управления, а следовательно и их точностные показатели.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал, содержащий кодовые диски с магнитными метками и неподвижную и подвижную считывающие головки, причем подвижная считывающая головка размещена на диске. установленном на одном валу с ротором токосьема и электродвигателем, вход которого соединен с выходом системы стабилизации скорости вращения, выход неподвижной считывающей головки соединен с входами первого усилителя-формирователя, второй усилительформирователь, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы542223

Составитель И. Загорбинина

Редактор Б Федотов Техред А Демьянова Корректор Н Ко»лева

Заказ 5987/32 Тираж 830 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S подключен ко входу системы стабилизации скорости вращения, выход подвижной считывающей головки через токосьем подключен ко входу второго усилителя-формирователя, выходы усилителей-формирователей подключены к одним входам соответствующих фазовых детекторов, к другим входам которых подключены выходы генераторов опорной частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Филиппов В. Г. Цифраторы перемещений. М., Воениздат, 1965, с.9798.

2. Авторское свидетельство № 419941, Cr08 С 9/04, 29.06,72.