Устройство для синхронной передачи угла Советский патент 1977 года по МПК G08C19/48 

1

Изобретение относится к устройствам для дистанционной передачи угла и может быть использовано в измерительной технике, например в преобразователях угол-код и автоматике.

Известно устройство для синхронной передачи угла, содержащее поворотный фазоврашатель-приемник, электродвигатель, кинематически соединенный с поворотным фазовращателем-приемником, фазовый детектор, выход которого соединен с обмоткой управления электродвигателя, а входы - с вькэдами поворотных фазовращателей IJ .

Наиболее близким по технической сущности к рассматриваемому, является устройство синхронной передачи угла, содержащее фазо- враи1.атель-датчик, подключенный к первому входу первого фазового детектора, первый фазовращатель-приемник, вал которого соединен с первым валом механического дифферен циала, второй вал которого через редуктор соединен с валом первого двигателя, подключенного к выходу первого усилителя мощности, второй фазовращатель-приемник, подключенный к первому входу второго детектора

второй двигатель, усилители мощности, редуктор и генератор напряжения 2 .

Указанное устройство не обеспечивает достаточной точности.

Цель изобретения повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в нем выход фазовращателя-датчика подключен ко второму входу второго фазового детектора выход которого подключен к входу первого усилителя мощности, второй вход второго фазового детектора соединен с выходом фазовращателя-датчика, выход генератора напряжения подключен к входу первого фазовращателя-приемника и ко второ;, входу фазового детектора, выход которого через второй усилитель мощности соединен с входом второго двигателя, вал которого через редуктор соединен с валом первого фазовращателя-приемника, выход которого подключен к входу фазовращателя-датчика и через третий усилитель мощности - к входу второго фазовращателя-приемника, вал которого соединен с третьим валом механического дифференцпс1лг:1. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Оно содержит фазовращатель-датчик 1, ус литель мощности 2, генератор напряжения 3 фазовый детектор 4, усилитель мощности 5, двигатель 6, редуктор 7, первый фазовращатель-приемник 8, механический дифференциал 9. редуктор 10, двигатель 11, усилитель м ности 12, второй фазовый детектор 13, фазовращатель-приемник 14 Фазовращатель-датчик 1 устанавливают на задающем валу. Фазовращатель-приемник 8 установлен в кинематической цепи первого входа механического дифференциала 9, а фазовращатель-приемник 14 - на выходе механического дифференциала. Фазовращатель-при емник 8 запитан от генератора напряжения 3, а фазовращатель-датчик 1 и через усилитель мощности 2 фазовращатель-приемник 14 запитываются от входа фазовращателяприемника 8, Фазовращатель-приемник 14 включается так, чтобы фазовые сдвиги выхо ных сигналов фазовращателей-приемников им ли разные знаки „ Устройство работает следующим образом. При совпадении вала фазовращателя-датП1ка 1 с его нулевым положением его фазовый сдвиг равен нулю и совпадает с опорным сигналом. В этом случае фазовый сдвиг фазовращателя-приемника 8 также равен нулю, вследствие отработки углового рассогласования до нуля по сигналу, образованному на выходе фазового детектора 4, Фазовый сдвиг выходного сигнала фазовращателя-приемника 14 также равен нулю, вследствие отработки рассогласования до нуля исполнительным двигателем 11 по сиг налу, образованному на выходе фазового детектора 13. При вращении измеряемого вала фазовращателя-датчика 1 происходит фазовый сдвиг входного сигнала относительно фазового сдвига опорного сигнала генератора. В этом случае на выходе фазового детек тора 4 появляется сигнал рассогласования, который через усилитель мощности 5 приводит во вращение двигатель 6 для отработки возникшего фазового сдвига. В этом случае двигатель 6 приводит во вращение фазовращатель-приемник 8, который осуществляет фазовый сдвиг входного сигнала фазовращателя-датчика 1 в сторону, противоположную направлению фазового сдвига фазовращателя-датчика 1, на выходе которого устанавливается постоянный во времени фазовый сдвиг, величина которого определяется инерционностью двигателя 6 и скоростью задающего вала фазовращателя-датчика 1. Неравенство фазовых сдвигов приводит к появлению углового рассогласования между валами фазоврашателя-датчика 1 и фазовращателя-приемника 8, т.е. к погрешности передачи угла. В этом случае при отклк.ченном двигателе 11 выходной вал азовращателя-приемника 14, который кинематически связан с валом фазовращателяприемника 8, будет также отличаться от углового положения вала фазовращателя-дат чика 1, фазовый сдвиг которого вфазовом етекторе 13 сравнивается с фазовым сдвигом выходного сигнала фазовращателя-приемника 14, который не меняется во времени. В результате этого на выходе фазового етектора 13 формируется управляющий сигал, который возникает при нарушении равенства фазовых сдвигов выходных сигнаов фазовращателя-датчика 1 и фазовращаеля-приемника 14. При включенном двигателе 11 происходит дополнительный поворот вала фазовращателяприемника 14 через редуктор 10 от двигателя 11 до тех пор, пока фазовый сдвиг выходного сигнала фазовращателя-приемника 14 не будет равен фазовому сдвигу выходного сигнала фазовращателя-датчика 1. Так как при равномерном вращении задающего вала фазовращателя-датчика 1 фазовый сдвиг не меняете ся во времени, двигатель 11 без погрешностей осуществляет дополнительный разворот вала фазовращателя-приемника 14 до полного исключения углового рассогласования между валом фазовращателя-датчика 1 и валом фазовращателя-приемника 14. Таким образом, предложенное устройство благодаря введению новых связей между элементами, отличается более высокой точностью. Формула изобретения Устройство для синхронной передачи угла, содержащее фазовращатель-датчик, подключенный к первому входу первого фазового детектора, первый фазовращатель-приемник, вал которого соединен с первым валом механического дифференциала, второй вал которого через редуктор соединен с валом первого двигателя, подключенного к выходу первого усилителя мощности, второй фазовращатель-приемник, подключенный к первому входу второго фазового детектора, второй двигатель, усилители мощности, редуктор и генератор напряжения, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем выход фазовращателя-датчика подключен ко второму входу второго фазового детектора, выход которого подключен к входу первого усилителя мощности, второй вход второго фазового детектора соединен с выходом фазовращателядатчика, выход генератора напряжения подключен ко входу первого фазовращателя-приемника и ко второму входу первого фазового детектора, выход которого через второй усилитель мощности соединен с входом второго двигателя, вал которого через редуктор соединен с валом первого фазовращателя-приемника, выход которого подключен к входу фазовращателя датчика и через третий усилител мощности - к входу второго фазовращателя-приемника, вал которого соединен с третьим валом механического дифференциала.

Источники информации, приняты во внимание при экспертизе:

1.Преснухин Л. Н. и др. Муаровые растровые датчик положения и их применение, М., 1969, стр. 139.

2.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код, Л., Энергия, 1974, стр. 8О (прототип).