ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ Советский патент 1967 года по МПК H03M1/24 

Известны преобразователи углового положения фазового типа с электрической редукцией, содержащие два генерирующих контура, роторы которых соединены общим валом с электродвигателем.

Предложенный преобразователь отличается от известных тем, что в нем сигнал с первого генерирующего контура, представляющего собой индукторный генератор, записывается на ротор-барабан второго генерирующего контура при помощи двух записывающих магнитных головок через усилитель записи; а статор второго генерирующего контура выполнен в виде двух диамагнитных колец, на внутреннем ребре которых уложены последовательно включенные воспроизводящие витки.

Это повышает точность преобразования.

На чертеже дана принципиальная схема преобразователя.

Первичный генерирующий контур преобразователя представляет собой многополюсный генератор индукторного типа, статор 1 которого имеет однослойную волновую обмотку 2, а число зубцов ротора 3 определяет степень электрической редукции и выбирается, как правило, равным 2ⁿ, где n=7-9.

Вторичный генерирующий контур включает в себя барабан 4 с двумя магнитными дорожками и два статора: неподвижный 5, соединенный с корпусом преобразователя, и подвижной 6, связанный с входным валом 7. Статоры представляют собой кольца из диамагнитного материала, на внутреннем ребре которых уложено большое число последовательно включенных элементарных «головок» (витков). Шаг намотки равен длине записанного периода на магнитном барабане. Зазор между витками и магнитной дорожкой равен 0,05-0,1 мм и равномерен по всему периметру барабана.

Второй генерирующий контур содержит две магнитные головки 8 и 9, записывающие через блок записи 10 сигнал с первого генерирующего контура на магнитный барабан 4.

Ротор 3 и магнитный барабан связаны между собой и с электродвигателем 11 общим валом 12.

При вращении ротора 3 магнитные силовые линии пересекают витки неподвижной статорной обмотки 2, обусловливая возникновение переменной э.д.с.

При отсутствии люфтов и биений ротора 3 на стабильность фазы генерируемых колебаний не влияют гармонические ошибки нарезки зубцов, а случайные ошибки уменьшаются в раз, где m - число воспроизводящих проводников на статоре 1. Повышение стабильности выходного сигнала происходит в результате повторного усреднения во вторичном генерирующем контуре.

В процессе подготовки преобразователя к работе сигнал с первичного контура переписывается при помощи кольцевых магнитных головок 8 и 9 на магнитный барабан 4.

В отличие от первичного генерирующего контура, точность записи фазы масштабного сигнала на магнитный барабан 4 во много раз превышает точность деления исходного зубчатого ротора 3.

После окончания записи масштабного сигнала на магнитный барабан 4, цепь записи разрывается, и считывание сигнала производится обмотками, расположенными на статорах 5 и 6. Эти обмотки, снимая гармонические погрешности записи, способствуют усреднению случайных ошибок записи в раз, где n - число проводников, считывающих сигнал.

Вторичное усреднение повышает стабильность фазы выходного сигнала примерно в 15 раз, что соответствует 19-20 разряду двоичного кода (1-3 угловые секунды).

В процессе работы преобразователя при помощи цифрового фазометра производится измерение угла сдвига фаз сигнала, считываемого с измерительной петлевой обмотки, расположенной на подвижном статоре 6, по отношению к сигналу, считываемому с опорной обмотки, расположенной на неподвижном статоре 5.

Синхронная запись высокостабильного сигнала осуществляется автоматически. Надобность в сложном оборудовании для записи полностью отпадает. Отсутствие операции перестановки магнитного ротора 3 снижает требования к точности его установки, поскольку запись и воспроизведение сигнала осуществляются при неизменном положении диска на оси.

Привязка фазы измерительного сигнала к положению входного вала 7 может быть изменена при повторной перезаписи, что позволяет менять начало отсчета без какого-либо юстирующего механического воздействия на сам преобразователь или его элементы.

Преобразователь может быть применен в системах автоматического контроля и управления.

Преобразователь,углового положения фазового типа с электрической редукцией, содержащий два генерирующих контура, роторы которых соединены общим валом с электродвигателем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в нем ротор второго генерирующего контура выполнен в виде барабана с двумя магнитными дорожками, над которыми установлены две магнитные головки, записывающие сигнал с первого генерирующего контура, представляющего собой индукторный генератор, а статор второго генерирующего контура выполнен в виде двух диамагнитных колец, одно из которых неподвижно укреплено в корпусе преобразователя, второе связано с контролируемым валом, а на внутренних ребрах колец уложены последовательно соединенные воспроизводящие витки.