Преобразователь угловых перемещений Советский патент 1974 года по МПК G01B7/30 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение касается измерительной техники и может быть использовано в информационно-измерительных системах для точного измерения углового перемещения.

Известен преобразователь угловых перемещений, содержащий фазовращатель с использованием синусно-коспнусного вращающегося трансформатора (СКВТ), фазометр с каналами измеряемого и опорного напряжений. В качестве опорного напряжения используется напряжение питания СКВТ.

Предлагаемый преобразователь отличается от известных тем, что канал опорного напряжения снабжен дополнительным фазосдвигающим устройством и сумматором, один вход которого подключен непосредственно к выходной обмотке СКВТ, подключепной ко входу основного фазосдвигающего устройства, а второй вход через дополнительное фазосдвигающее устройство - ко второй выходной обмотке СКВТ. Это позволяет получить высоколинейную зависимость фаз измеряемого и опорного напряжений от угла поворота ротора СКВТ. Уменьшение температурной погрешности преобразователя достигается тем, что в качестве опорного напряжения используется напряжение, пропорциональное геометрической сумме выходных напряжений СКВТ, причем фаза одного из них сдвинута с помощью фазосдвигающего устройства на 90° и

при изменении .температуры фазы измеряемого и опорного напряжений изменяется на одинаковую величину и в одну сторону.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.

Преобразователь угловых перемещений содержит СКВТ 1 со статорнымп обмоткамп 2 и 3 и роторными обмоткамп 4 и 5, фазосдвигающее устройство 6 с выходным сопротивленпем 7, суммпрующпй усилитель-ограничитель 10 с входиыми сопротивлениями 8 и 9, дифференцирующую цепь 11, второе фазосдвпгающее устройство 12 с входным сопротивлением 13, суммирующий усилптель-ограничитель 14 с в.ходными сопротивлениями 15 и 15, дифференцирующую цепь 17, триггер 18, фильтр 19 постоянной составляющей который состоит из источника имиульсов стабильной амплитуды 20 п сглаживающего фильтра 21.

Напряжение t/i обмотки 4 подается на вход фазосдвпгающего устройства 6, выходное напряжение которого сдвинуто по фазе па 90° 1Ю отношенпю к Ui. Амплитуда тока /з постояппая по величппе и равна геометрической

сумме токоз / и /г, которые пропорциопальны напряжениям /з и U, а фаза тока /з прямо пропорциональна углу поворота ротора СКВТ п изменяется в ту же сторону. В момент перехода тока /з через пулевое

зиаченпе в отрицательный полуиериод

на выходе усилителя-ограничителя 10 появляется импульс положительной полярности, равный по времени полупериоду тока /з. Передний фронт этого импульса дифференцируется цепью И. Короткий импульс положительной полярности с ее выхода подается на впускающую цеиь триггера 18. Выходной импульс триггера 18 подается на вход источника импульсов стабильной амплитуды. Для получения опорного напряжения или прямо пропорционального ему тока /е, неизменного ио амплитуде, фаза которого меняется ирямо пропорционально углу поворота ротора СКВТ, ио в противоположную сторону, необходимо на сумматор, состоящий из двух сопротивлений 15 и 16, подать выходное напряжение обмотки 4 и выходное напряжение f/e фазосдвигающего устройства 12, фаза которого сдвинута по отношению к фазе Uz на 90°. В момент перехода тока /е в отрицательный иолупериод на выходе усилителя-ограничителя 14 появляется импульс положительной полярности, равный по времени полупериоду тока /е. Передний фронт этого импульса дифференцируется цепью 17, и короткий положительный импульс с ее выхода подается на запрещающий вход триггера 18. Выходной импульс источника импульсов стабильной амплитуды

становится равным нулю. Таким образом, выходное напряжение фильтра иостоянной составляющей пропорционально длительности выходных импульсов триггера, а соответственио и углу иоворота СКВТ.

Предмет изобретения

Преобразователь угловых перемещений, содержащий фазовращатель с использованием

синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) и фазосдвигающего устройства; триггерный фазометр с каналами измерительного и опорного напряжений, отличающийся тем, что, с целью повыщения

точности измерений в диапазоне углов О-180° и уменьщения температурной погрещности, канал опорного напряжения снабжен фазовращателем, образованным тем же СКВТ, вторым фазосдвигающим устройством и сумматором, один вход которого подключен неиосредсотвенно к выходной обмотке СКВТ подключенной ко входу фазосдвигающего устройства фазовращателя измерительного канала, а второй вход через фазосдвигающее устройство опорного канала - ко второй выходной обмотке СКВТ п при этом выход сумматора подключен к входу опорного .канала триггерного фазометра.