Устройство для выработки напряжений Советский патент 1981 года по МПК G06G7/22 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАБОТКИ НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к вычислй|Тельной технике и может быть использовано в счетно-решающих устройствах с применением сельсинов. Известно устройство для получения напряжений, пропорциональных синусу и косинусу, содержащее фазорасщепители и операционные суммирующие усилители СООднакб такие устройства обладают низкой точностью формирования. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для выработки напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла, содержащее сельсин-датчик и трансформатор Скотта, вхдд которог соединен с выходом сельсин-датчика 1 Недостатком известного устройства является низкая точность, большая масса и габариты. Цель изобретения - повьшение точности при одновременном уменьшении весо-габаритных характеристик. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для выработки напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла, содержащем сельсин-датчик, входная обмотка которого подключена . к источнику напряжения и фазные нагруз ки сельсина в качестве нагрузок сельсина использованы резисторы, образующие симметричный резистивный делитель, включенный по схеме звезда с тремя лучами, подключенными к концам, выходных дбмоток сельсин-датчика, и дополнительно введен операционный усилитель, реализующий операцию вычитания игнапов,причем неинвертирующий вход его подключен к плечу второго луча делителя, а инвертируниций - к плечу третьего луча делителя, при этом выходом устройства являются плечо первого луча делителя, выход операционного усилителя и корпус устройства. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для выработки напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла.

Устройство содержит сельсин-датчик 1, симметричный резистивный делитель 2 и операционный усилитель 3. Симметричный резистивный делитель 2 выполнен по схеме звезда с тремя лучами 4,5,6, соединенными соответственно с выходными обмотками сельсиндатчика 1 С , Сд, С, и средней точк 7, подключенной к корпусу. Каждый лу делителя 4,5 и 6 включает в себя по два я,езистора 8,9; 10,11 и 12,13 соответственно, причем резистор 10 сое динен с неинвертирующим входом 14 операционного усилителя 3, а резистор 12 - с инвертирующим входом 15; Выходные клеммы 16, 17 и 18 устройства подключены к резистору 9 первого луча 4, корпусу и выходу операционного усилителя 3 соответственно, Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на входную обмотку сельсин- датчика в нулевом положении его ротора, Напряжение U пропорциональное косинусу угла (cosot снимаемое с резистора 9, поступает н выходную клемму 6 и равно максималь ному значению, т.к. cos О 1 (. 1). В то же время напряжение (и,) , пропорциональное cos {e)i +120 ), снимаемое с резистора 10, поступает на неинвертир1,тощий вход 14 операцион ного усилителя 3, а с резистора 12 напряжение (Un,) , пропорциональное cos (ct +240 ) - на инвертирующий вход 15. Выходное напряжение операционного вычитающего усилителя равно разности напряжений Uo и пропорционально синусу угла поворота ротора сельсиндатчика (si net) и равно нулю, т.к. sin О 0 (U(Lj(yf 0). При повороте росельсин-датчика на угол равный тора 90, напряжение (и-т) равно нулю, т.к cos 90 О ), О) напряжение. пропорциональное разности Ц, и 1) на выходе операционного усилителя равно максимальному значению т.к. 90§ %mv.T)sin Уи 1 При повороте ротора сельсин-датчика на угол равный 190, выходные напряжения равны U),v -1, .(Знак минус свидетельствует .о поворо те фазы выходного напряжения на 180

При повороте ротора сельсин- датчика на угол равный 27(Я, выходные напряжения равны lLj5.0 ьПю

Таким образом, при вращении ротора сельсин-датчика на 360 устройством вырабатываются напряжения, пропорциональные периодическ1 м функциям синуса И- косинуса.

Сравнительные испытания данного устройства с промьппленно-освоенными электромагнитными преобразователями напряжения показали, что точность преобразования увеличилась в 15 раз при одновременном умёньщении массы в 8 раз и объема в 5 раз. Предлагаемое устройство может быть использовано в летательных аппаратах и в устройствах вычислительной техники, предъявляющих повышенные требования к массе и габаритам. Формула изобретения Устройство для выработки напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла, содержащее сельсин-датчик, входная обмотка которого подключена к источнику напряжения, и фазные на-грузки сельсина, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при одновременном уменьшении весо-габаритных характеристик, в качестве фазных нагрузок сельсина в нем использованы резисторы, образующие симметричный резистивный делитель, выполненный по схеме звезда с тремя лучами, подключенными к концам выходных обмоток сельсин-датчика и введен операционный усилитель, реализующий вычитание сигналов, неинвертирующий вход которого подключен к плечу второго луча делителя, а инвертирующий - к плечу третьего луча делителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Смолов В. Б. Аналоговые йычислительные машины.М., Высшая школа, 1972, с. 146. 2. Арендт В..Р.,Сэвент К. Дж, Практика следящих систем, М., Госэнерт-оиздат, 1962, гл. 3, с. 127 (прототип).