Устройство для передачи угловых перемещений Советский патент 1980 года по МПК G08C19/48 

Изобретение отнрсится к автоматике и может быть использовано при создании дистанционных систем передачи угла.

Известно устройство, для передачи угловых перемещений, содержащее датчик и приемник,, соединенные линией синхронизации, а также схему подавления квадратурных помех 1.

Недостатками указанного устройства являются значительная сложность выполнения и сравнительно низкая .точность передачи угла в связи с непосредственным влиянием погрешностей датчика и приемника на точность работы следящей системы,

Известно устройство для передачи угла, содержащее датник, линии синхрдризации и приемник, выполненный ввиде двух вращающихся трансформаторов, статоры (или роторы) которых повернуты друг относительно друга на угол, равный асимметрии нулевых положений синусной и косинусной обмоток датчика 2,

Для реализации этого устройства требуется разработка конструктивно сложного приемника, состоящего из двух машин, механически связанных друг с другом но допускаю1чих взаимный разворот статоров (или роторов) и надежное их стодорение. Практические сложности в реализации этого устройства вызывают возникновение новых погре1чностей в передаче угла.

Наиболее близким к изобретению является устройство для передачи угловых перемещений, содержащее датчик, одна из выходных обмоток кото0рого соединена с соответствующей . входной обмоткой приемника через активно-реактивный элемент, и масштабный вращающийся трансформатор 3 . ПогЕгешности этого устройства 5 связанные с погрешностями датчика и приемника, обуславливгиот недостаточную точность передачи угла.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что выходные обмотки датчика соединены со входными квадратурными обмотками масштабного вращающегося 5 трансформатора, выходная обмотка которого соединена с одной из входных обмоток приемника,

На чертеже, изображена схема устройства для передачи угловых перемещений.

Устройство содержит датчик 1,приЗКП-1ИК 2 ,,. линии 3 синхронизации, усипитель 4, двигатель 5, масштабный зращаютцийся трансформатор б и активно-реактивный элемент 7. Датчик 1 представляет собой двухполюсный или многополюсный вращаю1т1ийся трансформатор „ Роторная обмотка 8 является обмоткой возбуждения, квадратурная к ней обмотка 9 (если она выполнена в датчике) закорочена. Статорные обмотки 10 и 11 датчика являются выходными. Приемник 2 также представляет собой двухполюсный или многополюсный вращающийся трансформатор, имегоишй две квадратурные входные обмотки 12 и 13, а такж одну выходную обмотку 14, подключенную через усилитель 4 к двигателю 5„ Выходные обмоткк 10 и 11 датчика соединены с входными обмотками 15 и 16 масштабного вращающегося трансформатора.Выходная обмотка 17 через линии синхронизации 3 подключена к«входной обмотке 12 приемника. Вторая входная обмотка 13 приемника последовательно сое.динена с активно-реактивным элементом 7 и выходной обмоткой 11 датчика „ Активно-реактивный элемент 7 представляет собой регулируемые или подбираемые реактивное ропротивление (индуктивность или емкость) и активное сопротивление.

Устройство работает сладутаЕц м образом.

От источника переменного тока на обмотку 8 ротора датчика. 1 подается напряжение возбуждения.

При наличии рассогласования между угловыми пoлoжeния п- nO rropoB датчика 1 и приемника 2 на выходной обмотке 14 приемника индуктируется ЭДС,, которая, поступая через усилитель 4 на двигатель 5, поворанивает ротор приемника 2 в поло гение, согласО1зан ое с ipOTOpOM д5-Т- а„ Мас11п:абный вращаюгдийся трансформатор на выходной обмотке 17 повторяет вырабатываемую датчиком 1 синусоидальную зависимость выходного напряжени в функции угла поворота ротора датчТ1ка. Нулевое значение этой зависимости смещается на любой угол в пределах 360° при повороте ротора масштаЕ ного вращающегося трансформатор 6. Так как одна входная обмотка 12 приёмника подключена к выходной обмотке.. 17, а другая входная обмотка 13 приемника соединена через активно-реактивный элемент 7 с выходной обмоткой 11 датчика, то поворотом ртора масштабного вращающегося трансформатора устраняется о 11ибка в передаче угла, вызванная неперпендикуляностью осей квадратурных обмоток дачика.

Регулировкой активно-реактивного элемента 7. уравнивгиотся максимальны Напряжения, поступаю1цие на входные

квадратурные обмотки 12 и 13 приемника, а также.устраняются погрешности устройства, обусловленные неравенством полных сопротивлений и коэффициентов трансформации квадратурных обмоток датчика и приемника, включенных в линии синхронизации,

,Сля практического устранения погpeLjHOGTefl передачи угла, обусловленных ошибками датчика и приемника, ротор датчика 1, устанавливается в положение, при котором напряжение на выходной обмотке 11 равно минимуму. Ротор масштабного вращаюш.егося трансформатора поворачивается до получения на выходной обмотке 17 максимального напряжения, а поворотом ротора приемника 2 устанавливается г.-шнимальное напряжение на входе усилителя 4, Эти .положения роторов датчика и приемника являются нулевыми (исходными) положениями. Роторы датчика 1 и приемника 2 поворачиваются из нулевого положения на угол 90° и при этом поворотом ротора масштабного вращающегося трансформатора б устанавливается минимальное напряжение на входе усилителя 4, В этом положении ротор масштабного вращающегося трансформатора фиксируется. Затем роторы датчика и приемника поворачиваются на угол 45° Регулировкой активной и реактивной составляющих сопротивления элемента 7 устанавливается минимальное напряжение на входе усилителя 4,

При дальнейшем повороте на произвольный угол ротора датчика 1 ротор приемника 2 отрабатывает тот же угоЛр а неперпендикулярность осей квадратурных обмоток, неравенство параметров и коэффициентов трансформации обмоток датчика и приемника, включенных в линии синхронизации не приводит к появлению погрешностей в передаче угла рассматриваемого устройства.

Таким образом, применение изобретения дает возможность полностью устранить влияние наиболее критичиьх и трудно улучшаемых точностных кр.ректеристик датчика и приемника точность передачи угла.

Для ре изации предлагаемого устройства не требуется выполнять разработки каких-либо новых электроэлементов, так как введенные в него элементы уже существуют и серийно выпускаются промышленностью. Испытания устройства показывают значительное повышение точности передачи угла.

Формула изобретения Устройство для передачи угловых перемещений, содержащее датчик, одна из выходных обмоток которого соединена с соответствующей входной обмоткой приемника через активно-реактивный элемент, и масштабный врачающийся трансформатор, о. т л и .чающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, выходные обмотки датчика соединены со входными квадратурными обмотками масштабного вращающегося трансформатора, выходная обмотка которого соединена с одной из входных обмоток приемника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 271617, кл, G 05 F 1/00,23.12.68.

2.Авторское свидетельство СССР № 484396, кл. G 01 D 5/20,20.06.72.

3.Авторское свидетельство СССР № 271610, кл. С 05 f- 1/14, 14.02.69 (прототип) .

и И