Преобразователь угла поворота вала сельсина в напряжение постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК G01D5/12 

1

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и автоматике и может найти нрименение в информационноизмерительных системах и системах регулирования технологических процессов при преобразовании сигналов в однофазных сельсиниых передачах, заключающих в себе информацию об угловом положении в пропорциональное ему напряжение постоянного тока.

Известны преобразователи сигналов синусио-косинусных вращающихся трансформаторов (СКВТ) в напряжение постоянного тока. Например, в аналоговых вычислительных мащинах используется следящая система, исполнительный механизм которой содержит жестко связанные мехаийчёскйй СКВТ-приемник и потенциометр, питаемый напряжением постоянного тока. С движка потенциометра при этом снимается выход-р ное напряжение, пропорциональное угловому положению I.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является преобразователь угла поворота вала сельсина в линейный сигнал постоянного тока, содержащий сельсин-датчик и сельсин-приемник, обмотки возбуждения и выходные обмотки которых соответственно соединены между собой, а обмотки возбуждения сельсинов-

с входом одного из усилителей-ограничителей, выходы которых через соответствующие дифференцирующие блоки подключены к входам переключающего блока, выход которого соединен с входом интегрирующего блока, и фазосдвигающий многополюсник 2. Точность работы такого преобразователя ограничивается присутствием в напряжении, наводимом в обмотках сельсина-приемника, гармонических составляющих с частотой, отличной от частоты питающей сети.

Цель предложенного технического рещения - повыщение точности работы преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе фазосдвигающий многополюсник выполнен на двух конденсаторах и трансформаторе. Выводы первичной обмотки этого трансформатора соединены с выводами двух выходных обмоток сельсинов, вывод третьей выходной обмотки которых соединен непосредственно с одним из выводов вторичной обмотки трансформатора фазосдвигающего многополюсника и через один из конденсаторов со средней точкой первичной обмотки трансформатора фазосдвигающего многополюсника, параллельно которой включен другой конденсатор фазосдвигающего многополюсника.

Другой вывод вторичной обмотки транс- . форматора фазосдвигающего многонолюсника соединен с входом другого усилителяограничителя.

Настройка контура, образованного первичной обмоткой трансформатора и параллельно подключенного ей конденсатора, в резонанс с питающей сетью, а также наличие второго конденсатора, включенного между одним из концов вторичной и средней точкой первичной обмотки, позволяют отфильтровать из напряжения, наводимого в обмотках сельсина-приемника, гармонические составляющие с частотой, отличной от частоты питающей сети. Это обеспечивает повышение точности работы преобразователя.

На чертеже показана функциональная схема преобразователя.

Он содержит сельсин-датчик 1, сельсинприемник 2, фазосдвигающий многополюсник 3, состоящий из трансформатора 4 и конденсаторов 5 и 6, усилители-ограничители 7 и 8, дифференцирующие блоки 9 и 10, переключающий блок 11, интегрирующий блок 12. Трансформатор 4 имеет первичную 13 и вторичную 14 обмотки, а сельсины - выходные обмотки 15 и обмотки 16 возбуждения.

Сигналы трехсекционных выходных обмоток 15 сельсина-датчика 1 и сельсинаприемника 2 при помощи фазосдвигающего многополюсника 3, в качестве которого используется трансформатор 4 с отводом от средней точки первичной обмотки 13, настроенной в резонанс с питающей сетью с помощью подключенного параллельно обмотке конденсатора 5, проецируются на два взаимно перпендикулярных направления, синусное и косинусное. По одному из направлений вводится фазовый сдвиг 90° с помощью конденсатора 6, который в силу своих интегрирующих свойств фильтрз ет искажения сигналов сельсинов.

По другому направлению фильтрация осуществляется за счет резонансной настройки первичной обмотки 13 трансформатора 4. С выхода вторичной обмотки 14 на вход усилителя-ограничителя 7 подается напряжение с постоянной амплитудой и фазой, определяемой угловым положением вала сельсина-датчика 1. На вход усилителя-ограничителя 8 напряжение поступает с обмотки 16 возбуждения сельсинов.

Импульсы усилителей-ограничителей 7 и 8, продифференцированные с помощью дифференцирующих блоков 9 и 10, запускают переключающий блок II, например триггер. Скважность импульсов на выходе триггера определяется фазовым сдвигом сигналов на выходах з силителей-ограничителей.

С выхода интегрирующего блока 12, в.качестве которого может быть использован, например, интегрирующий усилитель, снимается сигнал постоянного тока, линейно

изменяющийся в зависимости от фазового сдвига сигналов переменного тока.

Наличие в преобразователе фазосдвигающего многополюсника, выполненного в виде двух конденсаторов и трансформатора с первичной обмоткой, настроенной в резонанс с питающей сетью, позволяет отфильтровать гармонические составляющие с частотой, отличной от частоты питающей сети, из напряжения, наводимого в обмотках сельсина-приемника. Это повыщает точность работы преобразователя и обеспечивает более точное регулирование различных технологических ироцессов, в которых используются иодобные преобразовател и.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала

сельсина в напряжение постоянного тока, содержащий сельсин-датчик и сельсин-приемник, обмотки возбуждения и выходные обмотки которых соответственно соединены между собой, обмотки возб)ждения

сельсинов соединены с входом одного из усилителей-ограничителей, выходы усилителей-ограничителей через соответствующие дифференцирующие блоки соединены с входами переключающего блока, выход

которого соединен с входом интегрирующего блока, и фазосдвигающий многополюсник, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности работы преобразователя, фазосдвигающий многополюсник выполней на двух конденсаторах и трансформаторе, выводы первичной обмотки трансформатора фазосдвигающего многополюсника соединены с выводами двух выходных обмоток сельсинов, вывод третьей выходной обмотки которых соединен непосредственно с одним из выводов вторичной обмотки трансформатора фазосдвигающего многополюсника и через один из конденсаторов со средней точкой первичной обмотки трансформатора фазосдвигающего многополюсника, параллельно которой включен другой конденсатор фазосдвигающего многополюсника, другой вывод вторичной обмотки трансформатора фазосдвигающего

многополюсника соединен с входом другого усилителя-ограничителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР АЬ 368634, кл. G 08С 9/04, 1970.

2.Патент США № 3375508, кл. 340-198, опубл. 1968.