Преобразователь угла поворота вала в напряжение Советский патент 1983 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в системах автоматического ре гулирования в качестве преобразователя угла поворота вгша сельсина либо синусно-конусного вращающегося .трансформатора в напряжение пос тояНного тока, нелинейно зависящее от угла поворота, причёмвозможна перестройка нелинейной зависимости согла но требованиям системы регулирования Известен преобразователь разност угловых перемещений в напряжение, содержащий блок питания, подключенн к синусно-косинусному трансформатору и фазочувствительному выпрямител выходы синусно-косинусного трансфор матора через функциональный делител подключены к коммутатору, регистр, подключенный к второму входу коммутатора, и суммирующий элемент/ блок управления и два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных вычитающего элемента двоичного делителя, буферного элемента и блока обратной связи . 1 3. Недостатками указанного преобраз вателя являются сложность конструкции, а также получение линейной зависимости выходной величины от угла Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в напряжение, включакадий сельсин, интегрирующую рс-цепь, компаратор, амплитудный.ограничитель и фильтр низкой частоты Г2}. Недостатком преобразователя являются ограниченные функциональные возможности вследствие линейной зависимости угол - выходная величина. Цель изобретения - получение требуемой функциональной характеристики преобразователя угол - выходная величина для применения в САР, требующих нелинейной коррекции. . . Поставленная цель достигается тем, что преобразователь угла поворота вала в напряжение снабжен дву- , мя однополупериодными выпрямителями, формирователем опорного напряжения и выпрямительным мостом, каждый из двух выходов сельсина подключен через однополупериодный выпрямитель к интегрирукядей RC-цепи, выход которой соединен .через компаратор с входом выпрямительного ълоста,: вход-крхарого связан с обмоткой возбуждедиЯ;сф1Ьсина и через амплитудный ограничитель - с фильтром низкой частоты, зы.ход выпрямитель-юго i-лоста соединен через формировагаль опорного напряжения со ETcpbivr вкодом компаратора, о На фиг, 1 представлена блок-схема првобразователя, на фиг. 2 - принципиальная схема функционального прео&раэователя угла поворота ваша в на.пряжение с Преобразовггтель угла поворота ва в напряжение содерх ит сельсин (СКВ 1,, соединенный через однополупериод нне выпрямители 2 и 3 с интегрирующей Rc-цепью 4, которая подключена к компаратору 5, соединенному с управляемьлм выпрямительным мостом б, с выхода которого опорное напряжени форр-шрователь 7 опорного напряжен.ия подается на вход компарато 5 р выход моста 6 соединен также с агушлитудным ограничителем 8, к которому подключен фильтр 9 низкой частоты (ФНЧ ), Устройство работает следующим образом. Взятые в противофазе напряжения вторичных обмоток сельсина (СКВТ 1 соотношение амплитуд которых зависит от угла поворота вала, поступает через однополупериодные выпрямители 2 и 3 на вход интегрирующей 4. Через однополупериодкый выпрямитель на поступает только положите.пьная полуволну входного напряжения;, а та:с яапряхшния протквофазкы, . амплитуды их в данном случае неравны, то Rc-цепь формирует напряжение поочередно, от V и М соответственно с разно скорость нарастания напряжения на конденПри превышении на конден саторё саторе уровня опорного напряжения срабатывает компаратор, а конде сатор разряжается. Компаратор э сос тоит Ггэ транзисторов раз.ной проводи мости, включенных встречно эмиттера NM, и получают питание от цепи Я6, R3, D3, на которую подаются полувол к.ы выпрямленного напряжения с ди гонали моста D5; функциональный фор мирователь 7 опорного напряжения представляет собой дифференцирующую S C-цепь R4, Я5, С2, на которую подаются импульсы колоколообразной формы с пьедесталом, получаемые за счет суммирования напряжения на ста е)илитроне и падения на участке сопротивления R.3. Соотношение колоколообразной части и пьедестала мож1Ю регулировать сопротивлениями, причем в одном из крайних положений ВИЖК6 ЯЗ на RC-цепи подается тЬлько апряжение стабилитрона 3)3, имеюее вид импульсов трапе:цеидальной ормы Таким образом, опорное напряжеие формирователя за полупериод зменяется по линейному закону и, читывая нелинейность YC , обеспеивает нелинейную зависимость фазы выходного импульса от с1мплитуды входного сигнала. В устройстве исполь; уются для ормирования необходимой передаточной характеристики нелинейные зависимостиу. (. f(«, О CD t о. it) t f Импульсы компаратора поступают на управляющий .электрод тиристора, соответственно на амплитудном ограничителе 8 выделяются две последовательности разнополярных импульсов с фиксированным по фазе задним фронтом. Фильтр, на.стр1оенный на частоту питающей сети, выделяет постоянную составлякяцую сигнала. Формула изобр етения Преобразователь угла поворота вала в напряжение, содержащий сельсин, интегрирующую RC-депь, KoivinapaTop, амплитудный ограничит 1ль и фильтр низкой частоты, отличающийс я тем, что, с целью получения требуемой функциональной характеристики, он снабжен двумя однополупериодными выпрямителями, фоЕзмировач телем опорного напряже1ния и выпрямительным мостом, из двух выходов сельсина подключен через однополупериодный выпрямитель к интегрирующей ЯС-цепи выход которой соединен через компаратор с входом выпрямительного моста,вход которого соединен с обмоткой возбуждения сельсина и через амплитудный ограничитель - с фильтром низкой частоты, а выход выпрямительного моста соединен через формирователь опорного напряжения со вторым входом компаратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 636474, кл. G 01 В 7/30, 1976. 2,Патент США 35Ь5542, кл. G 01 В 7/30, 1975 (прототипК