Потенциометрический преобразователь угла поворота в напряжение Советский патент 1985 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых перемещений.

Цель изобретения - повышение линейности характеристики преобразсвания путем исключения влияния нагрузочного резистора.

На чертеже изображена принцигшальная схема преобразователя.

Устройство содержит потенциометр кругового вращения, выполненный в виде резистивной обмотки 1 и движка 2. К последнему и одному из выводов резистивной обмотки 1 подключен источник питания, выполненный в виде стабилизатора 3 тока (на основе змиттарного повторителя с источником стабилизированного напряжения на входе) Цепь питания эмиттерного повторителя подключена к сети напряжения постоянного тока, а его коллекторная цепь является выходом стабилизатора тока. К вьшодам резистивной обмотки 1 потенциометра, соединенным с выходными клеммами преобразователя, подключен нагрузочный резистор 4, которым может быть входное сопротивление показывающего прибора или электронного блока, используемого для вторичной обработки выходного сигнал преобразователя. Эквивалентная велична сопротивления нагрузочного резне- тора 4 должна.быть постоянной независимо от того, что подключено к выходу преобразователя.

Преобразователь угла поворота в напряжение работает следующим образом.

При угловом перемещении движка 2 пропорционально изменяется сопротивление R.{участка резистивной обмот934562

ки 1, подключенного к клеммам стабилизатора 3 тока. Ток 1 в цепи нагрузочного резистора 3 при этом определяется формулой Ехх

RH

где Е х напряжение холостого хода на выходе преобразователя при отключенном нагрузочном резисторе 4, л сопротивление короткого замыкания, т.е. сопротивление между выходными клеммами преобразователя при отклюRHченном нагруэочном резисторе, а сопротивление нагрузочного резистора 4.

Так как R равно полному сопротивлению резистивной обмотки 1 и не зависит от угла поворота движка 2, определяется сопротивлением Rjf, пропорциональным углу поворота движка. Учитывая, что постоянно, ток 1 и, следовательно, выходное напряжение преобразователя изменяется строго пропорционально углу поворота движка 2, связываемого с ним в процессе измерений объекта контроля.

Таким образом, линейность характеристики преобразователя не зависит от соотношения величин сопротивлений потенциометра и нагрузочного резистора.

Так как стабилизатор тока допускает короткое замыкание в питаемой им цепи, выводы резистивной обмотки потенциометра могут быть размещены на близком расстоянии, при котором B03MOKiiO их перемыкание движком. За счет уменьшения технологического зазора между выводами резистивной обмотки достигается возможность контроля угловых перемещений, близких к 360°.

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий потенциометр кругового вращения, выполненный в виде резистивной обмотки и движка, и соединенные с одним из выводов резне- тивной обмотки источник питания и нагрузочный резистор, отличающийся тем, что, с целью повыщения линейности характеристики преобразования путем устранения влияния нагрузочного резистора, источник питания выполнен в виде стабилизатора тока и подключен вторым вьгоодом к движку потенциометра, а свободный вьюод резистивной обмотки соединен с нагрузочным резистором постоянной величины. (Л с е СО со 4 СЛ О)