Двухканальный датчик угловыхперемещений

Двухканальный датчик угловыхперемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)853377 ф

Л ъ

I .,/б (61) Дополнительное к авт. сеид-ву 9366345 (51) М. Кл. (22) Заявлено 29,1179 (21) 2844956/25-28

G 01 В 7/30 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений,и открытий

Опубликовано 070881. Бюллетень N9 29

Дата опубликования описания 070881 (53) УДК 621.317.39

:531.14(088.8) (72) Авторы изобретения

О.Т.Григорьев, Б.П.Леонов и А.И.Милюков;

I

1 (71) Заявитель (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения угловых перемещений.

Известен двухканальный датчик угловых перемещений, содержащий три плоских многополюсных вращающихся трансформатора (ВТ), один из которых является возбуждающим, второй образует канал грубого отсчета, а третий канал точного отсчета (1). Соответствующие квадратурные обмотки роторов всех трех ВТ соединены между собой параллельно. Число пар полюсов статора и ротора каждого из ВТ одинаково 15 и равно и у возбуждающего ВТ. (n+1) у BT m у BT в канале точного отсчета, где и и m — целые числа натурального ряда 1, 2, 3 и т.д. 20

Недостатком данного датчика является погрешность воспроизведения синусно-косинусной зависимости выходного сигнала в канале точного отсчета, обусловленная наличием модулирующей составляющей, периодичность которой равна разности чисел пар полюсов возбуждающего ВТ и BT в канале точного отсчета, а также асимметрией их квадратурных обмоток ЭО и наличием взаимной индуктивной связи между ними.

ЦЕль изобретения — повыаение точности

Это достигается тем, что датчик снабжен активно-реактивными сопротивлениями, выполненными последовательно с одной или с обеими квадратурными обмотками ротора вращающегося трансформатора (ВТ) в канале точного отсчета, а число пар. полюсов вращающихся трансформаторов (ВТ) — возбуждающего и в канале точного отсчета— выполнено одинаковыми.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухканального датчика угловых перемещений.

Датчик содержит на статорах образующих,его трех BT пары квадратурных обмоток 1-2, 3-4 и 5-6 статора, а на роторах 7, 8 и 9, смонтированных на общем валу 10, пары квадратурных обмоток 11-12, 13-14 и 15-16 ротора.

Число пар полюсов обмотки статора и ротора одного из ВТ выполнено равным (п 1), а второго и третьего ВТравным и, где n — любое целое число.

Первый ВТ образует канал грубого отсчета, а третий ВТ - канал точного отсчета. Порядок размещения этих BT

853377 на валу 10 может быть произвольным.

Последовательно с квадратурными обмотками 15-16 ротора BT в канале точного отсчета включены регулируемые активно-реактивные сопротивления 17 и 18.

Двухканальный датчик угловых пере,мещений работает следующим образом.

Одна из квадратурных обмоток статора, например обмотка 3 возбуждающего ВТ (второго), подключается к источнику питания переменного тока, а вторая обмотка 4 — замыкается накоротко или на симметрирующую нагрузку. При большом числе пар полюсов и возбуждающего ВТ надобность в обмотке 4 отпадает из-за малой эффективности 15 ее симметрирующего воздействия. При повороте вала 10, а следовательно, и роторов 7, 8 и 9 трех BT. на некоторый угол о в квадРатурных обомотках

1-2 первого BT в канале грубого от- Щ счета генерируются напряжения, пропорциональные since и cosK, а в квадратурных обмотках 5-6 третьего

ВТ в канале точного отсчета генерируются напРяжения, пропорциональные

s1ï 2пс6 и cos 2пЖ . Численное значение и выбирается из требуемой полюс-. ности (точности) точного отсчета.

Погрешность д искажения синуснокосинусной зависимости выходного сигнала ВТ от угла об поворота ротора в рассматриваемом датчике определяется зависимостью

1- р4 A,р ."1 р;-р,)+в1 где р i - число пар полюсов одного из ВТ, входящих в датчик, 1, 2, 3, Р - число пар полюсов возбуж j дающего (в данном случае второго) ВТ, 40 и В; — коэффициенты, функционально связанные с возмущающими факторами, к числу которых относятся неперпендикулярность осей квадратурных обьюток входящих ВТ, неравенство параметров н коэффициентов передачи этих обмоток, наличие взаимоиндукции между квадратурными обмотками. Каждый иэ этих факторов приводит к искажению синусной зависимости выходного напря жения датчика в целом, в связи с чем практически невозможно обеспечить высокую точность датчика.

В рассматриваемом датчике число пар полюсов возбуждающего ВТ (второго) и число пар полюсов BT в канале точного отсчета (третьего) выйолнено одинаковым и равным и, вследствие чего множитель при Ж в выражении для О обращается в нуль, а любой из вышеуказанных факторов приводит к появлению погрешности, имеющей характер постоянной составляющей

sln8i. Устранение этой составляющей погрешности производится регулировкой величины активно-реактивных сопротивлений 17 и/или 18 в цепях квадратурных обмоток ротора ВТ в канале точного отсчета. Изменейием активной составляющей этих сопротивлений сводится к минимуму остаточное напряжение в паре квадратурных обмоток (обмоток 5 и 6) статора ВТ в канале точного отсчета, а изменением реактивной составляющей этих сопротивлений производится регулировка положения. смежных нулевых точек выходных напряжений в канале точного отсчета пропорциональных s1п 2по и cos 2пФ

I т.е. смещенных одна относительно другой на 360/4п градусов.

Благодаря устранению погрешностей воспроизведения синусно-KocHíóñíoé зависимости выходного сигнала.(датчика) в канале точного отсчета за счет модуляции его с частотой, равной разности пар полюсов возбуждающего

ВТ и ВТ в канале точного отсчета, а также за счет асимметрии квадратурных обмоток и наличия взаимной индуктивной связи между ними существенно повышается точность датчика.

Формула изобретения

Двухканальный датчик угловых перемещений по авт.св. 9 366345, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, датчик снабжен регулируемыми активно-реактиными со- противлениями, .включенными последовательно с одной или с обеими квадратурными обмотками ротора вращающегося трансформатора (ВТ) в канале точного отсчета, а число пар полюсов ВТ— возбуждающего и в канале точного отсчета — выполнено одинаковым;

Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 366345, кл. G 01 В 7/30, 1970 (прототип).

853377

Составитель С. Скрыпник

Редактор С.Суркова Техред A. Савка Корректор Л. Иван юМ»

Заказ 5617/12 Тиран 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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