Функциональный преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G06G7/26 

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может найти применение в системах автоматики .

Известны электромеханические функциональные преобразователи, содержащие магнитопроводы с обмотками и подвижные функциональные элементы, например профилированные экраны или токопроводящие кольца 11Л2.

Недостаток известных устройств сравнительно невысокая точность,

Наиболее близким техническим к данному изобретению является функциональный преобразователь, содержащий первый масштабный трансформатор, выходные обмотки которого подсоединены к соответствующим входам первого коммутатора, второй масштабный трансформатор, входная обмотка которого подключена к сети, а выходные обмотки соединены с соответствующими информационными входами второго коммутатора, и линейный вращающийся трансформатор, выход которого подк.точен к информационному входу третьего коммутатора 3.

Недостаток устройства - недостаточно высокая точность.

Цель изобретения - повышение точности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что функциональный преобразователь дополнительно содержит шифратор и преобразователь угла поворота вала в код, вал которого меха10нически Соединен с валом линейного вращающегося трансформатора, а выхода подключены к соответствующим входам ,игафратора, входная обмотка первого- масштабного трансформатора

15 подсоединена к выходу третьего коммутатора, два управляющих входа которого подключены к выходам двух младших разрядов преобразователя угла поворота вала в код, управляю20щие входы первого и второго комму.таторов подк.гаочены к. соответствующим выходам шифратора, а их выходы соединены последовательно и являются выходом преобразоватеЬя.

25

Такой функциональный преобразователь имеет более высокую точность.

На фиг, 1 приведена схема устройства; на фиг, 2 - схема соединения линейного вращающегосятранс30 форматора и коммутатора этого трансформатора; на фиг. 3 - график изменения напряжения на выходе линейного вращающегося трансформатора; на фиг. 4 - схема соединения масштабны трансформаторов с коммутаторами этих трансформаторов.

Устройство содержит линейный вращающийся трансформатор (ЛВТ) 1, преобразователь 2 угла поворота, вала в код (ПУВК), шифратор (Ш) 3, коммутатор 4 линейного врагаающегося трансформатора (КЛВТ),первый масштабный трансформатор (МТ) 5 с первым коммутатс1ром 6 этого масштабного .трансформатора (КМТд) и второй масштабный трансформатор (МТ,) 7 со вторым коммутатором 8 этого масштабного трансформатора (КМТ,).

Валы ЛВТ 1 и ПУВК 2 объединены и служат для ввода преобразуемой величины ok. Код с выхода ПУВК 2 поступает на вход шифратора 3, а его два младших разряда - на управляющий вход КЛВТ 4, с коммутирующим входом которого соединены выходные .обмотки ЛВТ 1, МТ 5 присоединены к выходу КЛВТ 4, а MTj 7 присоединен к сети.,выход МТ 5 присоединен к КМТ 6, а выход MTj 7 присоединен к KMTj 8, Выходы КМТ б и KMTj 8 соединены последовательно, образуя выход устройства.выход жеШ.3 присоединен к управляющим входам КМТ б и KMTg 8, Включение статора ЛВТ 1 производится по общепринятой схеме, т.е. на его обмотку 9 подается питание, а обмотка 10 замыкается накоротко. Роторные же обмотки 11 и 12 соединяются с контактами реле (Рл) 13 и (Pj) 14.

Присоединяемые к ПУВК 2 обмотки реле Р 13 и Р 14. образуют управляющий вход КЛВТ 4, а переключающие контакты Р образуют его коммутирующий вход.

Соединение МТ 5 с КМТ 6 и MTg7 с KMTj 8, производится по одной и той же схеме. По этой же схеме на первичные обмотки МТ 5 и МТ 7 подается питание. Эти МТ имеют п вторичных обмоток, напряжение на выходе которых находится в зависимости , .j ,. , ,.. , 2.и , Следовательно, напряжение каждой последующей обмотки в два раза больше напряженияпредыдущей обмотки,а общее напряжение всех вторичных обмоток МТ 5 и MTg 7 равно U (1-2).КМТ 6 и КМТ 8 содержат преле 15 (фиг. 4), Контакты реле соединены таким образом, что допускают включение или выключение соответствующих обмоток МТ 5 и MTj, 7, O6NjoTKH реле 15, присоединяемые к шифраторам, образуют управляющий вход КМТ 6 и КМТ 8, а выход МТ 5и МТл 7 является их коммутирующим выходом.

Работа предлагаемого устройства основана на линейно-кусочной аппроксимации воспроизводимой функции. На каждом i -ом участке такой аппроксимации напряжение на выходе устройства и, должно изменяться в соответствии с выражением

,-с,

гдеи; - начальное напряжение на

этом участке аппроксимации; К-, - коэффициент характеризующий крутизну наклона воспроизводимой функции; - независимая переменная, задаваемая углом поворота вал ЛВТ 1 и ПУВК 2.

Для воспроизведения такой зависимости в устройстве суммируется линейно изменяющаяся составляющая напряжения, задаваемая ЛВТ 1 и постоянная составляющая напряжения, задаваемая МТ 7.

Как известно, линейный участок характеристики ЛВТ простирается в пределах i 60°. Для повышения точности воспроизведения функций в устройстве ЛВТ 1 соединен с КЛВТ 4, При таком соединении через каждые ± 45- угла поворота вала ЛВТ происходит коммутация его вторичных обмоток. Теперь напряжение на выходе ЛЕТ 1 и КЛВТ 4 изменяется по графику, что дает возможность неограниченно увеличивать угол поворота ротора ЛВТ 1 ,

Суммирование линейно изменяющейся составляющей напряжения, задаваемой ЛВТ 1 и постоянной составляющей напряжения, задаваемой ЛВТ 1 и постоянной составляющей напряжения, задаваемой MTg 7 на каждом участке аппроксимации производится с учетом соответствующих этим участкам весовых коэффициентов на:пряжений ЛВТ 1 и MT,j 7.

В устройстве весовые коэффициенты напряжения ЛВТ 1 задаются МТ 5 и КЫ.ТА 6, а напряжения MTj 7 его КМТл 8. Задание этих весовых коэффициентов производится кодаум, поступающими с выхода Ш 3 на управляющие входы КМТ 6 и КМТ 8, а Ш 3 задает эти коды в зависимости от угла rf, поворота ротора ЛВТ 1 и ПУВК 2.

Использование устройства дает возможность существенно увеличить точность выработки функций. При этом оно не требует использования сложных и дорогих высокоточных элементов.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий первый масштабный трансформатор, выходные обмотки которого подсоединены к соответствующим информационным входам первого коммутатора, второй масштабный трансформатор, входная обмотка которого подключена к сети, а выходные обмотки соединены с соответствующими информационными входами второго коммутатора, и линейный вращающийся трансформатор, выход которого подключен к информационному входу третьего коммутатора, отличащийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, он содержит шифратор и- преобразователь угла поворота вала в код, вал которого механически соединен с валом линейного вращающегося трансформатора, а выходы подключены к соответствующим входам шифратора, входная обмотка первого

масштабного трансформатора подсоединена к выходу третьего коммутатора, два управляющих входа которого подключены к выходам двух младших разрядов преобразователя угла повоtioTa вала в код, управляющие входы первого и второго коммутаторов подключены к соответствующим выходам шифратора, а их выходы соединены последовательно и являются выходом преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 392513, кл. G 06 Q 7/26, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

5 408327, кл. Q 06 Q 77.26,. 1973.

3.Лебедев А.Н. Курс АВМ. Вып. 3 Электромеханические вычислительные устройства. Л., Изд-во ЛЭТИ, 1970, с. 25-40 (прототип).

Вмодлвт

от лувк Фие.а

«О

хг

Фиг.б

-U

МТ

ФиаЛ