Потенциометрический преобразователь угла поворота вала в напряжение
<и 8754!7
Союз Советских
Социалистических
Республми
ЬП ИСАЙИ Е
ИЗЬВРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТ8У (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01.11.79 (21) 2833835/18-24 (5!)М. Кл. с присоеаинеиием заявки М
G 08 С 9/00
G 0l Я 17/20
9еуаара me4 квмятвт
CGCP ее жмем. язе3ретех1 я втхрыткй (23) Приоритет
Опубликовано 23.1 081. Бюллетень М 39
Дата опубликования описания 251081 (53) УДК 681..325(088.8) j
1 (72) Автор изобретения
Л.H. Никольский
I (71) Заявитель (54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
УГУ ПОВОРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ
Изобретение относится к приборостроению, в частности к автоматике и аналоговой вычислительной технике.
Известны потенциометрические датчики типа ПК с неограниченным диапазоном угла поворотами, выполненные
5 на двухдвижковых потенциометрах с кольцевыми резистивными элементами и тремя отводами, причем потенциометры установлены на различных валах, напряжение питания подключено соответственно к первому и второму днижкам потенциометров, а отводы резистивных элементов потенциометров соответственно соединены трехпроводной линией (1).
Известен преобразователь угла О поворота вала в напряжение 0(о ), выполненный на основе кольцевого линейного потенциометра с неограниченно круговым вращением движка, например, прецизионные потенциометры ПЛ-1, ПЛ-2 (2). Однако, несмотря на возможность неограниченно кругового вращения движка, рабочий диапазон угла с/ р таких преобразователей принципиально меньо ше полного оборота, т.е. о р < 360 (для упомянутых вьхпе типов потенцио- метров Ыр 330 ), в силу необходио мости создания зазора между концами нх резистивных элементов, к которым осредством отводов подключают напряение питания.
Цель изобретения — расширение рабочего диапазона потенциометрического преобразователя практически до полного оборота вала, т.е. до Ыр
Поставленная цель достигается тем, что в потенциометрический преобразователь угла поворота вала в напряжение, содержащий кольцевой линейный потенциометр с неограниченно вращающимся движком и полукольцевым резистивным элементом, введены резистор, сумматор и второй кольцевой линейный
При повороте вала 5, например, из исходного нулевого положения в сторону увеличения угла o(- с движка 4 снимается возрастающее пропорционально углу с6 напряжение U<(c4, которое при о 180 достигает максимального знао чения 0 (с() =Ц/Я, поскольку сопротивление делителя 7 выбрано равным сопротивлению резистивного элемента 2 на его отводах. При дальнейшем увеличении угла поворота сМ. вала 5 напряжение Ug Ь.) пропорционально уменьшается и достигает нулевого значения при OL = 360, однако при этом с движка 3 при увеличении угла 4-в диапазоне от 180 и 360 снимается пропорциоо нально возрастающее от нуля до Uz напряжение 0 (oL). В результате сложения этих напряжений на выходе сумматора 6 вырабатывается суммарное пропор45
3 8 754 потеициометр е неограниченно вращающимся движком и кольцевым резистивным элементом, причем резистивные элементы кольцевых линейных потенциометров соединены параллельно между собой, а
5 выводы движков, установленных на общем входном валу соединены с входами сумматора, кроме того, выводы резистивных элементов выполнены в диаметрально-противоположных точках, а также тем, что сумматор выполнен с возможностью перестройки коэффициента передачи по каждому входу.
На фиг. 1 приведена схема потенциометрического преобразователя угла поворота вала в напряжение на фиг.2графики напряжения на элементах преобразователя в функции от «угла.О по.ворота вала.
Преобразователь содержит резистив- 20 ные элементы 1 и 2, движки 3 и 4 кольцевых линейных потенциометров, вал 5, ка котором установлены движки кольцевых линейных потенциометров, сумматор
6 и делитель 7 напряжения, в качестве,>5 которого использован резистор, причем выводы резистивных элементов 1 и 2 кольцевых линейных потенциометров для подключения питающего напряжения U> выполнены в диаметрально противоположных точках, М а соответствующих отсчетам 0 и 180 угла поворота валаоЕ, выводы движков 3 и 4 соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 6, выход которого является выходом преобразователя.
Преобразователь работает следующим образом.
17 4 циональное углу - в диапазоне О -360 б О возрастающее напряжение и (с)+ о (к) = о(с )
При дальнейшем вращении вала 5 цикл повторяется и напряжение U(4) приобретает периодический характер с периодом 360 . При вращении вала 5 о в обратном направлении(реверсивный режим) напряжение U(W) становится периодическим (с тем же периодом 360 ) убывающим от своего максимального значения до нуля.
Наличие делителя 7 в устройстве не обязательно. Однако при его изъятии необходимо изменить один из коэффициентов передачи напряжений Ц1(с } и U g) сумматором 6, т.е. либо вдвое увеличить для U (aL), либо вдвое уменьшить для U Неоднозначность напряжения U(а() при значениях а = О или кратных 360 о o . предполагает также наличие некоторой нерабочей зоны между максимальным (близким к 360 ) .и минимальным (близким к О) значениями угла 1-, но принципиально эта зона может быть сколь угодно мала,так как ее любое уменьшение не связано, например, с опасностью короткого замыкания между концами резистивного элемента, находящимися под максимальной разностью потенциалов / ОО / что имеет место в известных кдльцевых линейных потенциометрах. В случаях предъявления повышенных точностных требований к воспроизведению зависимости 0(о(), потенциометры данного преобразователя могут быть снабжены любыми известными корректирующими устройствами «(механизмами компенсации погрешностей). Формула изобретения I. ПотенЦиометРический преобразователь:yrna поворота вала в напряжение, содержащий кольцевой линейный потенциометр с неограниченно вращающимся движком и полукольцевым резистивным,элементом, о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона угла преобразователя, в него введены делитель напряжения, сумматор и.второй кольцевой линейный потеициометр с неограни" ченно- вращающимся движком и кольцевым резистивиым элементом, причем резистивные элементы кольцевых линейных потенциометров соединены параллельно 875417 5 между собой, а выводы движков, установленных на общем входном валу, соединены с входами сумматора. 2. Преобразователь по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, выводы резистивных элементов выполнены в диаметрально-противоположнъж точках. 3. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что сумматор выполнен с воэможностью перестрой- 1е ки коэффициента передачи по каждому входу. Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе 1. Агейкин Д.Н., Костина Е.Н., Кузнецова Н.Н. Датчики контроля и регулирования. М., "Машиностроение", 1965, с. 27-28. 2. Агейкин Д.Н., Костина Е.Н., Кузнецова Н.Н. Датчики контроля и регулирования, М., "Машиностроение", 1965, с. 26-27 (рототип). -N0, -Ю д Фиг.С. ВНИИПИ Заказ 9341/76 Тирам 694 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
