ФАЗОИМПУЛЬСНЫЙ НУЛЬ-ИНДИКАТОР РАЗНОСТИ УГЛОВ ПОВОРОТА Советский патент 1973 года по МПК G05B1/01 

1

Изобретение может быть использовано в системах автоматики и контроля, в частности в высокоточных позиционных регуляторах с выходным воздействием в виде перемещения вала исполнительного механизма по заранее заданным координатам.

Известны фазоимпульсные нуль-индикаторы разности углов поворота, содержащие последовательно соединенные источник опорного напряжения, синусно-косинусный трансформатор-приемник (СКТ-ириемник, СКТ-датчик), усилитель, а также два формирователя стробов и схему совпадения.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что выход усилителя через дополнительно введенный фильтр и первый формирователь стробов подключен к схеме совпадения, а источник опорного напряжения через второй формирователь стробов соединен со схемой совпадения.

Это повышает точность работы устройства.

Па чертеже изображена схема предлагаемого фазоимпульсного нуль-индикатора.

Устройство содержит СКТ-датчик 1, СКТприемник 2, усилитель 3, фильтр 4, формирователь 5 стробов, схему совпадения 6, формирователь стробов 7 и источник 8 опорного напряжения.

Вследствие электрической и магнитной асимметрий магнитопровода от различных

технологических причин в СКТ образуется эллиптическое вращающееся магнитное поле, которое индуктирует во вторичных обмотках Э.Д.С., сдвинутую по фазе на некоторый угол по отношению к э.д.с. от основного магнитного потока. Эта добавочная э.д.с. может быть разложена на две составляющие: совпадающую по фазе с основной э.д.с. и квадратурную э.д.с. Последняя зависит от углового положения и содержит постоянную составляющую, не зависящую от углового положения ротора, переменную составляющую, изменяющуюся с двойной периодичностью от угла поворота, и зубцовые гармоники.

НапряженИе на входе усилителя 3 составляет

и /С, -KtUrn sin u)„ sin а -f

-f a. ( %« - - ) + aJJ sin X

sin 2я,

(1)

X

где К, Kz - коэффициенты трансформации СКТ-датчика и приемника соответственно;

Um - амплитуда опорного напряжения;

мк - частота опорного напряжения;

Оь «2 - коэффициенты пропорциональности;

- Кп (где «д - угол поворота датчика, «п - угол поворота приемника).

В выражении (1) не учитывается фазовый сдвиг, вносимый СКТ, а также высшие гармонические составляющие сигнала.

С выхода усилителя 3 сигнал поступает на вход фильтра 4, который выделяет первую гармонику входного сигнала.

С учетом выражения (1) следует, что при напряжение на выходе активного фильтра определяется

вых А.а,и sin ( j Л{/„ (2)

где t/K - постоянная составляющая квадратурного напряжения;

А - коэффициент передачи звена усилитель - фильтр.

В точке совпадения углов поворота действующее значение полезного сигнала, как следует из выражения (2), отсутствует и действует только квадратурное напряжение, имеющее фазовый сдвиг по отнощению к полезному сигналу.

Напряжение с выхода активного фильтра 4 поступает на вход формирователя 5 стробов, который в начале каждого периода вырабатывает импульс длительностью порядка 1 мксек, поступающий на один из входов схемы совпадения 6.

Одновременно опорное напряжение подается на вход формирователя 7 стробов, который вырабатывает аналогичный импульс, сдвинутый по-фазе на ( относительно импульса с выхода формирователя 5 стробов. Этот фазовый сдвиг устанавливается при разности углов поворота.

.. (3)

в момент совпадения углов поворота в результате действия только квадратурного напряжения на выходе фильтра импульс на выходе формирователя 5 совпадает по времени с импульсом формирователя 7 и на выходе схемы совпадения 6 появляется импульс, фиксирующий нуль разности углов поворота. Использование нескольких приемников значительно расширяет возможности предлагаемого нуль-индикатора, при этом один формирователь 7 стробов используется на несколько каналов.

Предмет изобретения

Фазоимпульсный нуль-индикатор разности углов поворота, содержащий источник опорного напряжения, датчик и приемник, два формирователя стробов и схему совпадения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, выход усилителя через дополнительно введенный фильтр и первый формирователь стробов подключен к схеме совпадения, а источник опорного напряжения через второй 0 формирователь стробов соединен со схемой совпадения.