ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧИКУГЛА Советский патент 1970 года по МПК G01D5/20 

В основном авт. св. jVo 170349 описан трансформаторный дифференциальный датчик угла, содержащий тре.хстержневой магнитопровод (статор) с расположенными на нем обмоткамн возбуждения и выходными обмотками и ротор в виде шарового сегмента.

Предлагаемый датчик отличается тем, что в нем на крайних стержнях магнитопровода расположены две дополнительные обмотки, соединенные между собой последовательно и встречно. Один из выходов дополнительных обмоток подключен к регулируемому источнику синфазного напряжения или тока, а другой-к регулируемому источннку квадратурного напряжения или тока. Это позволяет компенсировать синфазное и квадратурное напряжения выходного сигнала датчика при определенном взаимном расположении его ротора и статора, в том числе и остаточного напряжения при симметричном расположении ротори относительно статора.

На фиг. 1 изображена схема датчика угла; на фиг. 2 - векторная диаграмма компенсации синфазной составляющей выходного сигнала; на фиг. 3 - векторная диаграмма компенсации квадратурной составляющей выходного сигнала.

мотка возбуждения 2, подключенная к источннку напряжения t/gx - т вх sin ш;, а на крайних стержнях - выходные обмотки 3 и ротор 4. Кроме того, на крайних стержнях сердечника расположены дополннтельные обмотки 5 и 6. Каждая дополнительная обмотка одного из стержней последовательно и встречно соединена с соответствующей ей дополнительной обмоткой другого стержня. Выход обмоток 5 нодключен к источнику сигнала синфазной коррекции t/Ki /Ci sii --i а выход обмоток 6 - к источннку сигналов квадратурной коррекции бк, /Гз-Ь твх-COS№.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

При нодключении обмотки возбуждения 2 к источнику иитания UBX во вторичных оби 1

2

мотках

индуцируются э.д.с.

(фиг. 2), которые при некотором произвольном положеннн ротора 4 могут быть не равны друг другу. В этом случае выходной сигнал Датчнка равен разности Е -Е. Для компенсации этого сигнала на дополнительные обмотки 5 датчпка подают напряжение бк, , синфазное с выходным сигналом датчика. Магнитные потоки, создаваемые каждой обмоткой, индуцируют во вторичных обмотках датчика э.д.с. Е и Е , которые векторно складываются с Е и Е . В результате на

катушках выходной обмотки создаются э.д.с. Bb, и El El±El. При изменении напряжения УК, изменяются э.д.с.

При некотором значении VK

;

Б и векторы з„ и Е равны между собой. Следовательно, выходной сигнал датчика вых вых равен нулю. Меняя величину и полярность напряжения UK , можно скомпенсировать любой выходной сигнал датчика при любом взаимном положении ротора и статора датчика.

При неравномерном воздушном зазоре между ротором и статором, а также в связи с ограниченной технологическими возможностями точностью изготовления датчика э.д.с. Е и 2 выходных обмоток сдвигаются друг относительно друга на некоторый угол ф (фиг. 3). В этом случае даже при равенстве Е и Е на выходе датчика появляется сигнал, равный геометрической разности этих э.д.с. Для компенсации сигнала на дополнительные обмотки 6 датчика подают напряжение UK, , квадратурное с его выходным сигналом. Магнитные потоки, создаваемые каждой обмоткой, индуцируют в выходных обмотках э.д.с. „ и Е , которые векторно складываются с 2 и Е . В результате этого в вь1ходных об мотках 5 создаются э.д.с. i к вы1 - Р некотором значении Е и векторы fgyj . оказываются смещенными друг относительно друга на 180°.Если при этом вых ВЫХОДНОЙ сигнал датчика равен нулю. Если вых вых

ходной сигнал вых может быть разложен на синфазную и квадратурную составляющие. Этот сигнал компенсируется дополнительным последовательным изменением напряжений UK, и UK. на обмотках

5 тлб.

Таким образом, изменяя величины и полярности напряжений, подаваемых на обмотки 5 и 6, можно скомпенсировать не только остаточное напряжение, но и выходной сигнал

датчика при произвольном положении его статора и ротора.

Предмет изобретения

Трансформаторный дифференциальный датчик угла по авт. св. Л 170349, отличающийся тем, что, с целью компенсации синфазного и квадратурного напряжений выходного сигнала датчика, в нем на крайних стержнях магнитопровода расположены две дополнительные обмотки, соединенные между собой последовательно и встречно, причем один из выходов дополнительных обмоток подключен к регулируемому источнику синфазного напряжения или тока, а другой - к регулируелюму источнику квадратурного напряжения: или тока.