Преобразователь угла поворота вала в напряжение Советский патент 1985 года по МПК H03M1/28 

образного напряжения, компараторj ди1{зферен1щруго 1ц й элемент и потенциометр, Бход генератора пилообразного напряжения является входом блока, а выход подключен к одному входу компаратора, другой вход которого соединен с выходом потен193807

циометра, а выход компаратора подключ.ен к ;IП(l}фepeI;циp OD eмy элементу, выход котороГО являс тся выходом блока, а опор.ные вход.ы пот€ н1шометра и генератора П1 лообразного напряжения соединены между собой и являются опорным входом блока,

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВА.ПА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий сельсин, обмотка возбуждения которого соединена с источником напряжения переменного тока, а выходы подключены к блоку преобразования трехфазного напряжения в двухфазное, один фильтр, формирователь фазного импульса, выход которого подключен к одному входу R5 -триггера, формирователь опорного импульса, информационный вход которого соединен с источником напряжения переменного тока, а выход через блок задержки подключен к другому входу R6 -триггера, выходы которого подключены к информационным входам блока преобразования широтно-импульсного модулирования сигнала в напряжение, опорньй вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены первый и второй модуляторы, генератор высокочастотного синусоидального сигнала, другой фильтр и сумматор, два выхода сельсина и выходы блока преобразования трехфазного напряжения в двухфазное подключены к информационным входам первого и второго модуляторов соответственно, выходы которых через один и другой фильтры подключены к входам сумматора, выход сумматора подключен к входу формирователя фазного импульса, а выход генератора высокочастотного синусоидального сигнала подключен к опорным входам первого и второго модуляторов и формирователя опорного импульса, выход источника опорного напряжения соединен с опорным входом блока задержки. с 2.Преобразователь по п.1, (Г/ отличающийся тем, что блок преобразования трехфазного напряжения в двухфазное содержит два резистора и конденсатор, одни выводы которых являются тремя входами блока, а другие выводы соединены между собой и являются одним выходом блока, другим выходом котосо оо рого является один вывод конденсатора . 00 3.Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что формирователь опорного импульса содержит последовательно соединенные модулятор, фильтр, компаратор и дифференцирующий элемент, выход которого является выходом формирователя опорного импульса, а информа1Ц1онный и опорный входы модулятора являются информационным и опорным входами формирователя опорного импульса. 4.Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что блок задержки содержит генератор пило

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройстве преобразования механических перемещений в электрические сигналы.

Целью изобретения является повьшение надежности преобразователя} а фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - структурная схема формирователя опорного импульса.

Преобразователь угла поворота вала в напряжение содержит сельсин 1, обмотка возбуж цения которого соед;инена с источником 2 напряжения переменного тока, а выходы подк:тчены к блоку 3 преобразования трехфазного напряжения в двухфазное, один фильтр 4, формирователь 5 фазного импульса, выход которого подключен к одному входу RS -триггера 6, формирователь 7 опорного импульса, информациоиньм вход которого соединен с источником 2 напряжения переменного тока, а выход через бло 8 задержки подключен к другому входу R5 -триггера 6 вькоды которого подключены к информационным.входам блока 9 преобразования широтноимгтульсного модулированного сигнала в наггряжение, опорный вход которого соединен с источником 10 опорного напряжения, 11 и второй 12 модуляторы, генератор 13 высокочастотного синусоидального сигнала, фильтр 14 и сумматор 15, выходы сельсина 1 и блока 3 гфеобразования трехфазного напряжения в двухфазное подключены к информационным входам первого 11 и второго 12 модуляторов соответственно, выходы которых через фильтры 4 и 14

подключены к входам С т-1матора 15,. вп1ход которого подключен к входу формирователя 5 фазного импульса, а выход генератора 13 высокочастотного синусоидального сигнала подключе к опорным входам первого 11 и второго 12 модуляторов и формирователя 7 опорного имггульса, выход источника 10 опорного напряжения соединен с опорным входом блока 8 задержки,

Блок 3 преобразования трехфазног напряжения в двухфаз}юе содержит /два резистора 16 и 17 и конденсатор 18- одни выводы которых являются тремя входами блока 3; а другие вьюоды соединены между собой и являются одним выходом блока 3, д,ругш-1 вькодом которого является один вывод конденсатора 18.

Блок 8 задержки содержит генератор 19 пилообразного напряжения, диф(1)ерени;ирующий элемент 20, компаратор 21 и потенциометр 22. вход генератора 19 питгообразного напряжения является входом блока 8, а выход подключен к одному входу компаратора 21,, другой вход которого соединен с выходом потенциометра 22 а выход компаратора 21 подключен к дифференцирующему элементу 20, выход которого является вы-ходом блока В, а опорные входы потенциометра 22

пилообразного напряи генератора

жения соедиие11Ы между собой и являются опорным входом блока 8.

г

Формирователь 7 опорного импуЛьса содержит последовательно соединенные модулятор 23, фильтр 24, компаратор 25 и дифференцирующий элемент 26, выход которого является выходом формирователя 7, а информационп а1Й и опорный входы модулятора 23 являются информационным и опорным

3

входами формирователя 7 опорного сигнала,

Преобразователь работает следующим образом.

На обмотку сельсина 1 с источника 2 поступает переменное синусоидальное напряжение частоты со , На выходе сельсина 1 формируются сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции угла tf поворота. Сигнал одной фазы U иein wi oiп Ц) с вьгхода сельсина 1 поступает на информационный вход модулятора 11, а сигналы двух других фаз поступают п блок 3, где формируется напряжение Uj IJ cos cot-sin поступающее на информационный вход модулятора 12. Сдвиг по фазе

п

- на частоте СО осуществляется путем выбора емкости конденсатора 18 так, что его емкостное сопротивление по модулю значительно меньше активного сопротивления резисторов 1б и 17.

На опорные входы модуляторов 11 и 12 подается напряжение высокой частоты с выхода.генератора 13. Модуляторами 1.1 и 12 сигналы U, и (J выравниваются по амплитуде, преобразуются в амплитудно-модулированны высокочастотные сигналы синуса и косинуса, которые передаются по линиям связи на фильтры 4 и 14. Последние вновь выделяют сигналы J, и Uj,которые подаются на входы сумматора 15, на выходе которого формируется синусоидальный сигнал (J А COS coi-и) с независимой от угла амплитудой А и фазовым сдвигом ср , пропорциональным угловому положению ротора сельсина 1.

С выхода источника 2 переменное напряжение питания обмотки возбуждения сельсина 1 подано на информационный вход формирователя 7 опорных импульсов, который содержит модулятор 23, связанный с фильтром 24, и обеспечивает гальваническую развязку входа опорной фазы, что обеспечивает точность преобразователя при пробое изоляции.

Вход высокой частоты модулятора 23 связан с выходом генератора 13 высокой частоты. Восстановленный на выходе фильтра 2Л сигнал опорной

938074

фазы подан на вход компаратора 25, которьм преобразует сигнал опорной фазы в прямоугольные импульсы. Один из фронтов этих импульсов вьщеляется

5 дифференцирующим элементом 26.

Импульсы с выхода формирователя 7 поданы на вход запуска генератора 19 пилообразного напряжения. С приходом каждого импульса с формирователя 7 генератор 19 вьфабатьгеает один период линейно нарастающего напряжения.

Пилообразное напряжение и опорное напряжение с выхода потенциометра 22 подаются на входы компаратора 21. Максимальные напряжения пилообразного сигнала и сигнала потенциометра 22 выбраны равными, что позволяет на выходе компаратора 21

20 получить импульс с изменяемой в

пределах периода сети длительностью. Подвижный фронт этого импульса выделяется дифференцир тощим злементом 20. При положении ротора сельсина, принятом за нуль отсчета угла, совмещаются импульсы формирователей 5 и 20 с помощью потенциометра 22 при любой начальной установке сельсина 1 . I

30

Время фазового несоответствия

импульсов формирователей 5 и 20 фиксируется триггером 6. На одном из его выходов формируется импульс, длительность i- которого пропорциональна углу tf поворота вала сельсина 1. На втором выходе триггера 6 формируется импульс длительности Т-,. Эти импульсы подаются на входы блока 9 преобразования

широтно-модулированных импульсов в напряжение. На опорный вход блока 9 подано стабильное напряжение источника 10 опорного напряжения. При необходимости изменения направления отсчета вместо прямого используется инвертированньш сигнал с выхода триггера 6. Выбор прямого или инверсного выхода триггера 6 осуществляется переключателем реверса в блоке 9.

Предлагаемый преобразователь обеспечивает работоспособность при возможном пробое изоляции в низкочастотных цепях, связанных с сель55

сином.