Двухкоординатный преобразователь угланаклона вращающегося тела

Двухкоординатный преобразователь угланаклона вращающегося тела

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз СоветскихСоциалистических

Республик

<»>836516 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 18.11,77 (21) 2547561/18-28 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

G 01 В 7/30

Ркфдарстввввы11 квавтет

Фпср ю авлви кзаврвтеввв и втхритв11 (23) Приоритет

Опубликовано 07.06. 81. Бвллетеиь ¹ 21

Дата опубликования описания 09.06.81 (53) УД К531 . 71 7 (088. 8) В. А. Боднер, А. Г. Иноземцев, А. А. Голо ан, И. Н. Макаров, В. П. Видусов и В. В. Жуко

i . %t (72 ) Авторы изобретению, 1

Всесоюзный заочный машиностроительный нстиВут,,: (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

НАКЛОНА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТЕЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидросистемах со взвешенным сферическим ротором.

Известен оптико-электронный преобразователь угла вращающегося тела, 3 содержащий чувствительный элемент, генератор, фотоприемник и фазовый детектор. Чувствительный элемент выполнен в виде оптической автоколлимаци!

1 онной системы, изготовление и наладка которой сложны. Разрешающая способность такого преобразователя ограничена качеством специальной отражающей поверхности, юстировкой оптических систем и чувствительностью фото,приемника $1) .

Наиболее близким к изобретению техническим решением является.двухкоординатный преобразователь угла наклона вращающегося тела, содержащий чувствительный элемент, расположенный со-, осно с вращающимся телом, два фазовых детектора и блок фазового сдвига, вход которого соединен с первым входом одного из фазовых детекторов, а выход— с первым входом второго фазового детектора (2).

Недостаток этого устройства заключается в сложности и невысокой разрешающей способности преобразователя, обусловленной тем, что его чувствительный элемент представляет собой связанные кинематически электроприводом преобразователь угла вращения в электрический сигнал и токовихревой преобразователь с ортогонально расположенными возбуждающей и индикаторной катушками, точность изготовления и расположения которых определяет разрешающую способность устройства.

Целью изобретения является уйрощение преобразователя угла наклона вращающегося тела и повышение его разрешающей способности.

Для достижения этой цели преобразователь снабжен последовательно соединенными генератором, резонансным

3 8365 контуром, демодулятором, второй вход которого соединен с выходом генератора и блоком выделения синхраимпульсов, вход последнего соединен с входам первого фазового детектора, а выход — с входом блока фазового сдвига,чувствительный элемент выполнен в виде трех электродов, один из которых центральный, второй выполнен в виде кольца с диэлектрической меткой, рас- 1р положенного концеитрично первому электроду, третий выполнен в виде полоски, закрепляемой на вращающемся теле так, что один из ее концов находится на оси вращения тела, а емкость, образованная электродами, подключена к резонансному контуру.

Такое решение обеспечивает простоту конструкции датчика, его высокую надежность и повышенную разрешающую способность за счет модуляции полезного сигнала частотой вращения тела, а также использования диапазона радиоча<Ьот, наиболее выгодного для фильтрации полезного сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема двухкоординатнога преобразователя угла наклона вращающегося тела.

Чувствительный элемент преобразо 30 вателя угла наклона вращающегося тела состоит из центрального электрода 1, концентрично с .ним расположенного кольца 2 с диэлектрической меткой 3 и третьего электрода 4, выполненного

35 в виде полоски, закрепленной на Вра щающемся теле 5. Электроды чувствительнага элемента Включены в цепь резо.нансного контура 6. Опорный генератор ? соединен с центральным электро4Р дам 1 и демодулятором 8, Второй вход которого соединен с резонансным кон- туром 6, а выход соединен с двумя фазовыми детекторами 9 и 10 и с блокам 11 выделения синхроимпульсов,вы45 хад которого соединен со вторым входом фазового детектора 1О и блоком 12 фазового сдвига, соединенного со вторым входам фазового детектора 9.

Устройства работает следующим образом. - Основным измеряемым параметром является угол наклона оси вращающегося тела. На центральный электрод 1 с опорного генератора 7 подаются радио.

55 частотные сигналы порядка единиц мГц, которые через емкостную связь попадают на третий электрод 4, вращающийФ

16 4ся вместе с,телом, а затем через переходную емкость С зазора d передаются на кольцо 2. При отсутствии угла наклона Ьа(- вращающегося тела уровень передаваемого сигнала и его фаза неизменны во времени ввиду неизменности зазора dg и симметрии кольца 2. Если М О, то расстояние между вращающимся электродом 4 и неподвижным кольцом Z периодически меняется, что вы-зывает модуляцию принимаемых сигналов с глубиной модуляции, пропорциональной Ьа1..

В качестве модулируемого параметра может быть выбран фазовый сдвиг колебаний в резонансном контуре 6. В блоке 8 происходит преобразование фазового сдвига в амплитудные значения, пропорциональные h< . Разложение значений Ьо(по осям координат ХУ происходит в двух фазовых детекторах 9 и

lO, где определяется фазовый сдвиг ежду сигналами синхронизации, котоые формируются в блоках 11 и 12 в моменты прохождения вращающегося электрода 4 под диэлектрической меткой 3, расположенной на оси Х, и модулированным колебанием.

Изобретение позволяет определять с высокой точностью и разрешающей способностью углы наклона вращающегося тела, а выполнение чувствительного элемента емкостным позволяет свести к минимуму влияние процесса измерения на вращение тела.

Формула изобретения

Двухкоардинатный преобразователь угла наклона вращающегося тела, содержащий чувствительный элемент, расположенный соосно с вращающимся телом, два фазовых детектора и блок фазового сдвига, вход которого соединен с первым входом одного из фазовых детекторов, а выход — с первым входом второго фазового детектора, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения разрешающей способности, он снабжен последовательно соединенными генератором, резонансным койтуром, демодулятором, второй вход которого соединен с выходом генератора и блоком выделения синхроимпульсов, вход последнего соединен с входом первого фазового детектора, а выход — с вхо5 8365) дом блока фазового сдвига, чувствительный элемент выполнен в виде трех электродов, один из которых центральный, второй выполнен в виде кольца с диэлектрической меткой, расположенного концентрично первбму электроду, третий выполнен в виде. полоски,закрепляемой на вращающемся теле так, что один из ее концов находится на оси вращения тела, а емкость, обра6 6 зованная электродами, подключена к резонансному контуру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

9 337751, кл. 602 В 27/30, 1.972.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 506754, кл. 6 01 В 7/30, 1975 (прототип).

Составитель А. Куликов

Редактор Ж. Рожкова Техред 3.Фанта Корректор Н. Бабинец

Заказ 3099/31 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4