Преобразователь угол-фаза Советский патент 1978 года по МПК G01B7/06 

1

Изобретение относится, к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано в качестве преобразователя угол-Фаза.

Известны устройства для преобразования углового положения вала в числовой эквивалент - фазу, содержащие модулятор, статор и ротор с обмотками и кольцевой токосъемный трансформатор Ij,

Известные устройстване обеспечивгиот высокой точности, что ограничивает их область применения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является преобразователь угсш-фаза по . I 450075, содержащий модулятор статор и ротор с обмотками и кольцевой токосъемный трансформатор, при этом параллельно обмотке статора подключен конденсатор, емкостное сопротивление которого по величине равно индуктивному входному сопротивлению токосъемного трансформатора.. .

Однако в таком устройстве уменьшается лишь первая гармоническая составляющая результирующей погрешности, обусловленная только наличием паразитной взаимоиндуктивной связи между роторной и статорной обмотками. Однако

кроме паразитной взаимоиндуктивной связи, между роторной и статорной обмотками имеет место паразитная емкостная связь, которая вызывает дополнительную погрешность.

Цель изобретения - повышение точности преобразования путем уменьшения фазовой ошибки, обусловленной емкостной паразитной связью.

Для этого в устройстве между статорной обмоткой и выходной обмоткой кольцевого токосъемного трансфо1 атора под ключена регулируемая активно-емкостная цепь.

На фиг. 1 изображена электромеханическая схема; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема.

Предлагаемое устройство содержит вспомогательный двигатель I, кинематически связанный с модулятором 2 с печатными обмотками 3, подключенный к генератору напряжения высокой частоты (например, 1 мГц), статор 4 и ротор 5, имеющие обмотки, выполненные аналогично обмоткам модулятора 2. Для бесконтактного съема напряжения с ротора используется кольцевой токосъемный трансформатор 6. Параллельно статорной обмотке подключен конденсатор Ск, а между статорной обмоткой и ВЫХОДНОЙ обмоткой токосъемно го трансформатора включена дополнител ная фазосдвигающая цепь с переMeHHbJM резистором Т. Работа устройства заключается в ел дующем. При повороте ротора 5 фаза огибающей амплитудно-модулированной ЭДС, снима««1ой с обмотки ротора, имеет сдвиг относительно огибающей амплитуд но-модулированной ЭДС, снимаемой с об мотки статора 4, пропорциональный угл поворота ротора. Из-за наличия как взаимоиндуктивно так и емкостной паразитных связей меж ду статорной и роторной обматками к основньм напряжениям, снимае адм с обмоуок ротора или статора, | /Уо/-/{/ет/ /1/р/} добавляется дополнительное напряжение (вектор) А Up, выэ--лвающий фазо вую ошибку преобразователя. При этом выходные напряжения со статорной или роторной обмоток можно представить в виде суммы векторов и и.лй .йU,e ро - основной BeKTopj jVj - фазовый сдвиг между основным и дополнительньви вектором, обусловленным наличием паразитной вза имоиндуктивности ; j V2 фазовый сдвиг между основным и дополнительным вектором, обусловленный наличием паразитной емкости. Для -уменьшения результирующего век тора ошибки лИрпри наличии емкости Ск создаётся Компенсирующий вектор напря женияХГ; -ЛЦ в Обеспечивающий компенсацию дополнительного напряжения, обусловленного наличием паразитной в заимоиндуктив ности, При этом, очевидно, остаточное дополнительное напряжение определяется вектором . с помощью ЙС-цепи создается дополнительный зекTopA I-tjce , амплитуда которого и Фаза изменяются с помощью переменного резистора Т . Тогда результирующий дополнительный вектор можно представить в следующем виде; , lie 4,К . . 24Ujdi; - cos ( ai/g-sint/g-f лу дбШУдд uUf -cos Vj + aUj, -CQSv Изменением AU-g и можно обеспечить Vd 90° В случае влияние вектора оишбки АИл на основной сигнал UQ снижается довеличины второго порядка малости и фазовая ошибка преобразователя уменьшается до пренебрежимо малой величины. Так, например из векторного анализа следует: |;„|/77(,.дшв„, AUqSin y где tg S « «W Vj « go ли„«и, -i№):.... откуда Z t/u y, т.е. фазовая ошибка .преобразователя, пропорциональная и, становится величиной второго порядка малости. Формула изобретения Преобразователь угол-фаза по авт.св. № 450075, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, между статорной обмоткой и выходной обмоткой кольцевого токосъемного трансформатора подключена регулируемая активно-емкостная цепь. Источники информации, принят ые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 399895, кл. G 08 С 9/04, 1У73.

tfcm