Синусный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G7/22 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Ичвестны синусные нреобразователи, использующие элсктромехан 1ческие решающие элементы, U которых синусная функция вырабатывается при вр ицении задающей оси. Один из них построен на вращающемся трансформ.чторе 1.1

Однако при подключении к выход ным обмоткам врап1ающегося трансформатора нагрузки нарушается синусная и косинусная зависимости пыходных напряжений от угла поворота. Поэтому обычно проводится первичное и вторичное симметрирование преобразователя. что значительно усложняет изготовление преобразователя и является недостатком.

Наиболее близким к 1 редлагаемому .является преобразователь, представляющий собой плоркий каркас с равномерно нанесенной обмоткой и днижком, укрепленным в центре каркаса. Скользящий контакт движка перемещается по

окружности. Выходное напряжение снимается с движка и средней точки .обмотки преобразователя .

Недостаток такого синусного преобразователя заключается и том, что при малых углах (0-4 ) точность синусных преобразователей резко уменьшается. Из теории известно,что погрешность вычисления .нелинейной функции sinx значительно выше при малых,

10 чем при больших значениях аргумента X, при одной и той же точности задания аргумента.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя малых углов.

15

Указанная цель достигается тем, что синусный преобразователь, содержащий потенциометр, выполненный в виде плоского прямоугольного каркаса из изоляционного материала, на котоМром размещена равномерная обмотка и укреплен первый движок, ось вращения которого расположена в центре каркаса, крайние выводы равномерной 39 .обмотки подключены к источнику питания J а средний вывод - к шине нулевого потенциала, содержит два мас штабирующих элемента, инвертор и су матор, а потенциометр содержит второй движок, расположенный соосно с первым, причем первый движок потенциометра через последовательно соединенные инвертор и первый масштаби рующий элемент электрически связан с первым входом сумматора, второй движок через второй масштабирующий элемент электрически связан с вторы входом сумматора, первый и второй движки смещены в исходном положении относительно среднего вывода равномерной обмотки соответственно на уг лы ot и р), связанные с коэффициентами масштабирования С и С 2 t acniTaоирующих элементов зависимостями Г - 2sih Ь UoSlh(fb-oC) с - ч 2- UoSlh(fi) где UQ - напряжение источника питания . На чертеже изображена схема преобразователя . Преобразователь содержит потенциометр 1 с равномерной обмоткой 2 и движками 3 и 4, инвертор 5, сумма тор 6, масштабирующие элементы 7 и 8. Средний вывод обмотки 2 потенциометра 1 обозначен позицией 9. Поте циометр выполнен в виде плоского пря моугольного каркаса из изоляционного материала, Преобразователь работает следующи образом. Скользящие контакты движков 3 и 4 пер,еме.щаются по окружности, показанной на чертеже пунктиром. При смещении дв1-1жков 3 и 4 преобразователя на некоторый угол относительно принятых исходных углов о(- и между движками 3 и 4 и средним выводом 9 обмотки возникают напряжения 111 и и,,. Напряжение U поступает на вход инвертора 5, с выхода которого инвертированное напряжение поступает на вход масштабирующего элемента 8. Напряжение Uj) поступает на масштабирующий элемс: гг 7. На выходе сумматор.- 6 формируется сумма напряжепи1 | (. 4 C -Z f торая равна синусу угла х. Напряжение, снятое с движков преобразователя, можно записать в виде виде ,5UosinfcL+x)l ,5UoSin(p+x)J, где UQ - напряжение питанпя, откуда гг - S 1 nctcosx-K;oscis i nx , -Е iS npcosxfco5|is inx После соответствующих преобразовании имеем sin X С, и - Г г где г 2. sindL 2.ivi Р) ) Uo6iVi(fb) Так как при малых углах х в предлагаемом устройстве происходит преобразование углов cL+x, fi+x, которые зн«значите.льно больше угла х, точность вычисления функции sinx существенно повышается. Экспериментальпая проверка показала, и частности, что при р 87,5° н угле точность преобразования увеличилась по сравнению с предлагаемым устройством в 1,6 раза, что подтверждает технико-экономический эффект от иc oJU зoвaния изобретения. Формула изобретения Синусный преобразователь, содержащий потенциометр, выполненный в виде плоского прямоугольного каркаса из изоляционного материала, на котором размещена равномерная обмотка и укреплен первый движок, ось вращения которого расположена в центре каркаса, крайние выводы равномерной обмотки подключены к источнику питания, а средний вывод - к щине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования малых углов, преобразователь содержит два масштабирующих элемента, инвертор и сумматор, а потенциометр содержит второй движок расположенный соосно с первым, причем первый движок потенциометра через последовательно соединенные ий-, вертор и первый масштабирующий элемент электрически связан с первым входом сумматора, второй движок через второй масштабирующий элемент

электрически связан с вторым входом сумматора, первый и второй движки смещены в исходном положении относительно среднего вывода равномерной обмотки соответственно на углы о(- и J, связанные с коэффициентами масштабирования С и С масштабирующих элементов зависимостями

2sivi р

2siMdl

Со UoSiH(|) UoS-i()

039046

где Ujj - напряжение источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Герасимов Л.Н. и др. Основы автоматики. М., Военное издательства МО СССР, 1968, с. 179-182.

Выход