Фазоустанавливающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G01R25/04 

(54) ФАЗОУСТАНАВЛИВАЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, пред назначено для получения двух гармонических электрических сигналов с устанавливаемым -требуемым углом фазового сдвига между ними и может быть использовано в аэродинамичесних исследованиях нестационарных характеристик летательных аппаратов экспериментальным-- путем посредством метода вынужденных колебаний.

Известно фазоустанавливающее устройство, которое содержит электропривод, светонепроницаемый корпус, отсчетное устройство, состоящее из разномерной шкалы на корпусе и нониусного указателя, эксцентриковый световой модулятор в виде цилиндра ,с центральной осью, представляющей собой половину периода гармоничес-. кой функции в цилиндрической системе координат, расположенный между элементами двух оптоэлектронных пар каждая из которых включает с одной стороны блок из двух фоторезисторов а с другой - осветитель с конденсатором, при этом элементы первой оптоэлектронной пары размещены непо.движно на корпусе, а второй - на ка ;ретке, жестко сочлененной с нониусным указателем и имеющей возможность перемещаться относительно корпуса в продольном направлении, с которым совпадает ось вращения эксцентрикового светового модулятора, блоки имеют линзы и их фоторезисторы включены в активные плечи двух дифференциальных мостов постоянного тока, выходные диагонали которых сое0динены с выходом .устройства (первого непосредственно, а второго - че- рез переключатель полярности) Гi- Недостатками этого устройства являются искажения в установке требуемого угла фазового сдвига между двумя га|; 1оническими сигналами из-за конструктивной сложности эксцентрикового светового модулятора.

Целью изобретения является повы0шение точности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в фазоустанавливакячем устройстве, с одержгидем кожух с двумя боковыми стенками, в которых проходят

5 приводной и полый валы, на которые жестко посажены первая и вторая и1естерни, которые сопряжены посредством первого и второго саттелитов, :расположенных на водиле, осветитель

O 1ный блок, установленный на кожухе,

который входит осветитель и два инейных конденсатора, неподвижный руговой лимб и нониусный указаель, которые соединены между собой помощью червяка и зубчатого колеа, первый и второй мосты постояного тока, два смежны: плеча каждоо из которых образованы фоторезисорами, а два других - резисторами, одна из диагоналей каждого моста соеинена с источником постоянного напряжения, первый и второй световые модуляторы, расположенные между осВетительн ом блоком и фоторезисторами, установленными в первой и второй боковых стенках, световые модуляторы размещены на приливах первой и второй шестерен и водило сателлитов закреплено на центральной оси, один конец которых расположен в приводном валу, а на другом (свободном) , проходящем внутри полого вала второй шестерни укреплен нониусный указатель.

На фиг. 1 показано фазоустанавливающее устройство; на фиг. 2 - его з;лектрическая схема.

Фазоустднавливающее устройство состоит из механической и электрической частей.

Механическая часть (см. фиг. 1) включает кожух 1, первую и вторую боковые стенки 2 и -3, приводной вал 4, полый вал 5, первый световой модулятор 6, первую шестерню 7, второй световой модулятор 8, вторую шестерню 9, первый и второй сателлиты 10 и 111 . водило 12, центральную ось 13, неподвижный круговой лимб 14, нониусный указатель 15, зубчатое колесо 16 и червяк 17, осветительный блок 18, содержащий осветитель 19 и два линейных конденсатора 20, фотоприемники (фоторезисторы) 21 в окнах боковых стенок корпуса для установки фоторезисторов .

Электрическая часть (см. фиг. 2) образована двумя мостами постоянного тока 22 и 23 с фоторезисторами 24-27 в активных плечах и резисторами 28-31 в пассивных плечах и источником постоянного напряжения.

Работает устройство следующим об разом.

При вращении вала 4 с угловой скоростью ы световые модуляторы 6 и 8 синхронно по гармоническому, например синусоидальному закону перекрывают световые потоки, падающие от осветительного блока 18 на фоторезисторы 24-27, при этом, соответствующим образом изменяются приращения их сопротивлений. Активные плечи мостов образованы фоторезисторами 2427, а пассивные - резисторами 28-31. Диагонали мостов 22 к 23 питаются от источника постоянного напрял ения 32, а с двух других двигателей снимаются электрические сигналы, пропорциональные функциям

U(t)sina)t и U2(t)s in(wt + cp),

Установка требуемого угла фазового сдвига Ц) между этими электрическими сигналами производится поворотом вала 13 светового модулятора При этом отсчет величины этого угла ведется по взаимному расположению неподвижного лимба 14 и нониусного указателя 15, которые соединены между собой с помощью червячной пары, состоящей из зубчатого колеса 16 и червяка 17, входящих в отсчетный узел устройства. Световой модулятор 6 посажен на прилив шестерни 7, а световой модулятор 8 - на прилив шестерни 9. Шестерни 7 и 9 жестко связаны с приводным валом 4 и полым валом 5. Шестерни 7 и 9 через первый и второй сателлиты 10 и 111 . находятся в кинематической связи. Водило 12 закреплено на центральной оси 13, а на ее свободном конце расположен нониусный указатель IS.

Световые мрдуляторы б и 8 идентичны и содер кат диск из прозрачного материала (например, из органического стекла) с расположенным на нем светонепроницае1«1М профилем гармонической (синусоидальной) функции, построенной относительно начальной окружности с центром, совпадающим с серединой модулятора и с радиусом, равным расстоянию от оси вращения до середины соприкосновения встык пары фоторезисторов 24, 26 и 25, 27 в каждом из окон 21 в боковых стенках 2 и 3 кожуха 1 устройства. При этом ширина светонепроницаемого профиля соответствует расстоянию между серединами светочувствительных площадок фоторезисторов каждой пары. Плоскости светонепроницаемых профилей модуляторов 6 и 8 расположены в фокальных линиях соответствующих конденсаторов 20

Таким Образом, фазоустанавливающее устройство позволяет получать с большой точностью два электрических гармонических сигнала с регулируемым значением угла фазового сдвига в диапазоне причем не требуется производить какие-либо перекоммутации электрической схемы устройства. Рабочий, частотный диапазон устройства достаточно широк (от нуля до тысяч герц), габариты его незначительны с учетом малых габаритов современных фоторезисторов.

Формула изобретения

Фазоустанавливающее устройство, содержащее кожух с двумя боковыми 65 стенками, в которых проходят при-..