Синусно-косинусный преобразователь Советский патент 1982 года по МПК G06G7/22 

(S) СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к аналопэвой вычислительной технике и может быть использовано, например, в векторных измерителях скорости течения и других метеорологических и океанографических приборах.

Известны синусно-косинусные преобразователи, содержащие заполненный электролитом корпус с двумя входными электродами в виде пластин, размещенных на противоположных стенках внутренней полости, и ротор с магнитной системой, вращающийся вокруг вертикальной оси.

В одном из них для устранения электрической связи между выходными электродами и повышения за счет этого точности в торцовой кольцеобразной поверхности ротора, выполненного в виде полого стакана из неэлектропроводного материала, выполнены две концентрические канавки, в дне которых имеется по одному отверстию, отверстия смещены относительно друг

.друга на четверть оборота, а в концентрических канавках размещены выходные электроды D 3 о

Его недостатком является увеличение погрешности преобразования при наклонах, вибрациях и перепадах температур. Это обусловлено тем, что внутренняя полость прибора заполнена электролитом не полностью, а лишь до требуемого уровня, ниже

to верхнего края канавок.

Наиболее близким к предлагаемого по технической сущности является преобразователь, в котором внутренняя полость корпуса заполнена Элект:

15 ролитом полностью, поэтому он сохраняет работоспособность и точность при любых углах наклона и воздействии других возмущающих факторов 23.

Недостатком указанного преобра20зователя является наличие пограиности преобразования выходных сигналов, вызванной существованием электролитической связи между входными электродами, чувствительными элементами системы съема и электродами устройства вывода напряжений, Максимальное значение эта погрешность имеет место при углах поворота системы съема, равных (2п+1) и минимальное значение при углах, кратных . Частично погрешность мо но снизить путем уменьшения объема электролита вне рабочей области ячейки и величины зазора между системой съема и корпусом преобразователя. Существенное уменьшение погрешности этими методами ограничивается высокими требованиями к точности изготовления конструктивны элементов преобразователя. Кроме то го, при уменьшении зазора до определенной степени существенное значение начинают приобретать силы вязкого трения в жидкости, что ухуд шает динамические свойства преобразователя. Цель изобретения - повышение точ ности преобразования. Указанная цель достигается том, что синусно-косинусный преобразователь, содержащий заполненный элек ролитом кбрпу.с из неэлектропроводного материала, причем внутренняя полость корпуса выполнена в средней части в виде прямоугольного параллелепипеда, а в верхней и нижней частях - в виде соосных цилиндров, два входных электрода, выполненных в виде пластин и размещенных на противоположных стенках средней части внутренней полости корпуса, ротор с размещенными нанем магнитной системой и первым и вторым чувствительными элементами, смещенными друг относительно друга на четверть оборота, причем ось вращения ротора совпадает с осями цилиндров, и четыре кольцевых элек рода, из которых первый и второй размещены в верхней и нижней частя полости корпуса а третий и четвер тый размещены на оси ротора концен рически с первым и вторым кольцевы ми электродами соответственно, третий и четвертый кольцевые элект роды связаны электролитически с первым и вторым кольцевыми электро дами и гальванически - с первым и вторым чувствительными элементами соответственно, содержит четыре регулировочных винта, установленны попарно во входных электродах симм рично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора и перпендикулярной к пластинам входных электродов, на расстоянии от нее, равном где R - расстояние .от оси вращения до чувствительных элементов ротора, при этом регулировочные винты выполнены из того же материала, что и входные электроды, и через отверстия в корпусе имеют доступ извне. На фиг.1 схематически изображен предлагаемый преобразователь , на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Преобразователь содержит корпус 1 из неэлектропроводного материала, заполненный электролитом 2, входные электроды 3, ротор , кольцевые электроды 5, ось 6, магнитную систему 7, чувствительные элементы 8, регулировочные винты 9 Для компенсации температурных расширений электролита предусмотрен компенсатор 10. Синусно-косинусный преобразователь работает следующим образом. На выходные электроды 3 подают переменное напряжение, симметричное относительно нуля. При использовании электролита с обратимыми электрохимическими реакциями можно питать электроды постоянным напряжением. В прямоугольной части корпуса в электролите создается электрическое поле„ Меняя положение регулировочных винтов 9 относительно электродов 3, можно корректировать электрическое поле в рабочей области таким образом, чтобы создаваемая за счет этого неравномерность его распределения компенсировала неравномерность распределения, возникающую в связи с наличием шунтирующих электролитических связей. С помощью чувствительных элементов 8 на выход преобразователя переда1атся напря хения, величины которых пропорциональны соответственно синусу и косинусу угла поворота ротора Ц относительно нулевого положения. Так как с помощью изменения конфигурации входных электродов производится компенсация искажения электрического поля, которое возникает за счет наличия шунтирующих электролитических связей в преобразователе, значительно (в 5-10 раз) повышается точность преобразования углового полох ения системы съема в синус и косинусо

Наличие регулировочных винтов в конструкции преобразователя позволяет снизить требования к допускам размеров при его изготовлении, т.е. улучшить технологичность конструкции, что определяет технико-экономический эффект от использования изобретения.

формула изобретения

Синусно-косинусный преобразователь, содержащий заполненный электролитом корпус из неэлектропроводного материала, причем внутренняя полость корпуса выполнена в средней части в виде прямоугольного параллелепипеда, а в верхней и нижней частях - в виде соосных цилиндров, два входных электрода, выполнениях в виде пластин и размещенных на противоположных стенках средней части внутренней полости корпуса, ротор с размещенными на нем магнитной системой и первым и вторым чувствительным элементами., смещенными друг относительно друга на четверть оборота, причем ось вращения ротора совпадает с осями цилиндров, и четыре кольцевых электрода, из которых г ервый и второй размещены в верхней

й- нимней частях полости корпуса, а третий и четвертый размещены на оси ротора концентрически с первым и вторым кольцевыми электродами соответственно, третий и четвертый кольцевые электроды связаны электролитически с первым и вторым кольцевыми электродами и гальванически с первым и вторым чувствительными

элементами соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, преобразователь содержит четыре регулировочных винта, установленных

попарно во входных электродах симетрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора и перпендикулярной к пластинам входных электродов, на расстоянии

от нее, равном Л Д Рзсстояние от оси вращения до чувствительных элементов ротора, при этом регулировочные винты выполнены из того же материала, что входные электроды, и через отверстия в корпусе имеют доступ извне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. G 06 G 7/22, 27.02.80.

2.Патент ФРГ К 20бЗ«72, кл. G Обе 7/22, опублик.197К