Преобразователь угловых перемещений в электрический сигнал
Союз Советских
Социалистимеских
Республик (11) 569843 (6l) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 24.10.75(2! ) 2184434/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет
{5) ) М. Кл С 01 В 7/30 тосудвротвенный нометет
Совета Мнннотров СССР пв делам нзобретеннй н открытей (43) Опубликовано 28.08.77.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания,23.09.77 (53) У ДК 681 32 6 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. Т, Артамонов, Л, В. Белокуров, Н, П. Волков и С. Т. Мартиросян (71) Заявитель
Моск вский институт электронного Машиностроения (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
B ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике преобразования угловых перемещений в фазу электрического сигнала.
Известны датчики угол-фаза, содержащие индукционные или емкостные преобразователи, фазосдвигающие ЯС-цепочки, которые суммируют выходные напряжения преобразователей, служащие для линейного преобразования . угла поворота в фазу выходно- тп го напряжения.)1).
Частота напряжения питания таких лат чиков достаточно высока и достигает 100 кГд и более. Это обстоятельство затрудняет измерение фазы выходного напряжения, и усложняет схемы преобразования фазы сит нала в код и ухудшает точностные характерьстики датчика.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь щ угловых перемещений в электрический сит. иал, содержащий аналоговый датчик перемвщений, выходы которого через усилители соединены с входами амплитудных детек, тоеюв, и источник напряжения (2).
2
Целью изобретения является повышение точности преобразователя, Достигается это тем, что в преобразователь угловых перемещений в электрический сигнал введены дополнительный источник налряжения, амплитудный модулятор, дифференциальные усилители, фазосдвигающая цель и избирательные усилители, входы ко торых соединены с выходами амплитудпых
1 детекторов, а выходы - с одни ми вход а ми дифференциальных усилителей, другие входы которых подключены к выходу дополнитель ного источника напряжения, а выходы дифференциальных усилителей соединены с вхо дами фаэосдвигаюшей пепи. Выходы источников напряжения через амплитудный. модулятор подключены к входу аналогового датчика переь,=щеннй.
На чертеже дана блок-схема преобразователя угловых перемещений в электрический сигнал.
Предлагаемый преобразователь содержиъ аналоговый датчик перемещений 1, амплитудный модулятор 2, источник напряжения
3 и донолните нный источник напряжений
, усилители 5 и 6, амплитудные детекторы 7 и 8, избирательные 9; 10 и дифференциальные 11, 12 усилит ли и фазоврашаюшук цепь 13. Выход фвзоврашаюшей цепи является выходом датчике, Принцип работы устройства заключается в следуюшем, На входы модулятора 2 поступают напряжения от источников напряжения 3 и 4. С выхода модулятора 2 амплитудно-модулиро 0 ванное напряжение V„V,Ci+MeLnRtl si.n vt, где Ч - амплитуда высокочастотного о напряжения;
М - глубина модуляции;
Я вЂ” частота модуляции; 15 оо - несушая высокая часто.а.
Т(оследняя подается на первичные обмоч ки индукционного поеобоазователя.
Амплитуда выходного напряжения первойt vâbè и второй чвы секций 20 преобразователя является функциями угла поворота входного вала ц(,, т. е.
V õ «vьsiin Ы вых, ь
V,„=Ч„Со Ъа
25 ьых и
569843 лают на фазовращаюшую цепь 13. Напряжв ние на нагрузке ЯС-цепи 13 равно
Ч„,„= «, н(Я. Z -ф)
Таким.образом фаза ыыходного низко» часточного напряжения датчика линейно зависит от угла поворота входного sana, масштаб преобразования угла рассматривве мого датчика угол-фаза в два раза больше коэффициента электрической редукции индук» ционного преобразователя.
Эти обстоятельства, выгодно .отличают предлагаемый дат ик угол-фаза от прототн па, так как коэффициент масштаба .преобра зования угла повышается здесь простыми средствами - измерением электронной схе мы, а не усложнением и удорожанием пер вичного преобразователя; преобразователь работает в наиболее выгодном высокочастою ном диапазоне, а выходное напряжение дат» чика наиболее .удобно для фазовых измерз ний, что значительно уменьшает требованию . к электронным схемам обработки фазы н удешевляет устройства типа уголфазв-код угол-фаза - временной интервал. где z, - коэффициент электрической редукции аналогового датчика 1.
Выходные нечряжения через усилителю
5 и 6 поступают на амплитудные детекто» 30 ры 7 и 8 и далее на избирательные усилители 9, 10. При этом амплитудно-модулированное напряжение Чаых и Vsb«
4 и детектируется, высокочастотная, состав ляюшвя этих напряжений, фильтруется и выходные напражениа избирательных уси-. лителей 9, 10 имеют внд
V ° К Ч, (М и Я1 -М caS 2ХА ВЕТС), з. К V (AA ain t «-яяя l San526) 40
С выхода усилителей 9 и 10 напряжения,, V©, и vs поступают на один иэ входов соответствуюшего дифференциального усилителя 11 или 12. На второй вход этих ;. й5 усилителей поступает низкочастотное напряжение с выхода дополнительного источника напряжения 4. Дифференциальные усилители 11, 12 осушествляют операцию вычитан! я иэ,напряжений Ч и Ч а
50 гервого их слагаемого К Ч MbinRK поэтому на выходе этих дифференциальных усилителей действуют напряжения, определяемые
Ч KV Мсс ЕЕАз пЯИ
Чвых а " " и "2.
С выхода дифференциальных усилителей
° f ° напряжения Vega u Vqby постуФормула изобретение
Преобразователь угловых перемещвннй в электрический сигнал, содержаший аналоговый датчик перемешений, выходы кото рого через усилители соединены с входамн амплитудных детекторов, и источник напра» жения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности преобрвэова теля, э него введены дополнительный ноточ ник напряжения, амплитудный модулятор, дифференциальные усилители, фаэосдвнгвзэ шая цепь и избирательные усилители, вко ды которых соединены с выходами амплитудных детекторов, а выходы - с однгмн входами дифференциальных усилителей, дру» гие входы которых подключены к выходу. дополнительного источника напряжения, а выходы дифференциальных усилителей соеда» иены с входвмн фазосдвигающей цепи, «ыко ды источников напряжения через ам литум ный модулятор подключены к входу анало гового датчика перемещений.
Источники информации, принятые во sea» мание при экспертизе .
1. Ахметжанов А. А,, Высокоточные сна темы передачи угла автоматических устройста, Энергия, М„1675, стр. 71.
2. Авторское с ушетельство СССР
Ж 408357, М.Кл. 08 С 9/04, 00.09.71.
569843
Составитель И. Наэаркина
Редактор Е. Гончар Техред13, Фанта Корректор H. Ковалева
Закав 3277/30 Тираж 907 Подннсное
llHHHnH Государственного комитета Совета Министров СССР но дедам изобретений г открытий. 113035, Москва, Ж36, Раушскаи наб., ц. 4/5
