Преобразователь перемещения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Изобретение позволяет исключить опорный канал, устранить дрейф фазовращателя, перемножителей и сумматора, увеличить разрешающую способность в два раза. Это достигается тем, что в преобразователь перемещения, содержащий источник возбуждения, опорный источник, фазовращатель, два перемножителя, сумматор, введены блок управления и два фазоманипулятора, а также преобразователь фаза - код. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифpовым вычислительным устройством.

Наиболее близким к изобретению по своему техническому решению является преобразователь перемещения в код [1] содержащий двухфазный источник возбуждения и опорный источник, фазовращатель, четыре перемножителя, образующих два измерительных канала, опорный и информационный, подключенных к преобразователю фаза-код.

Недостатком такого устройства является сложность наличие двух измерительных каналов и погрешности фазовращателя типа дрейфа нуля.

Техническим результатом изобретения является исключение опорного канала, устранение дрейфа фазовращателя, перемножителей и сумматора, увеличение разрешающей способности в два раза.

Для этого в преобразователь перемещения, содержащий источник возбуждения, синусный выход которого подключен к первому входу фазовращателя, два выхода которого соединены с первыми входами первого и второго перемножителей, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого является выходом преобразователя, опорный источник, синусный выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, введены два фазоманипулятора и блок управления, подключенный к управляющим входам фазоманипуляторов, первый фазоманипулятор подключен между косинусным выходом источника возбуждения и вторым входом фазовращателя, второй фазоманипулятор подключен между вторым входом второго перемножителя и косинусным выходом опорного источника, а также в преобразователь введен преобразователь фаза-код, информационный вход которого подключен к выходу сумматора, а управляющий вход к блоку управления.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя перемещения.

Преобразователь содержит источник 1 возбуждения, опорный источник 2, первый и второй фазоманипуляторы 3, 4, блок 5 управления, фазовращатель 6, первый и второй перемножители 7, 8, сумматор 9, преобразователь 10 фаза-код (ПФК).

Преобразователь работает следующим образом.

При возбуждении фазовращателя 6 двухфазным напряжением на его выходах вырабатывается два сигнала U₁ и U₂, поступающих на первые входы первого и второго перемножителей 7, 8, которые можно представить в виде U_1-2 V₁ sin (t++₁) U_2-1 V₂ cos (t++₁) при первом положении фазоманипулятора 3, создающем сдвиг фазы косинусного выхода источника возбуждения 1, равный 0^о, и в виде: U_1-2 V₁ sin (t-+₁) U_2-1 -U₂ cos (t-+₁) при втором положении фазоманипулятора 3, создающем сдвиг фазы, равный 180^о, где: фазовый сдвиг, пропорциональный углу поворота ротора фазовращателя 6, ₁ фазовая погрешность, вызванная дрейфом фазовращателя 6.

На вторые входы первого и второго перемножителей 7, 8 с опорного источника 2 поступают напряжения: U₀₁ V_o sin _ot, U_02-1 V_o cos _o t при первом положении фазоманипулятора 4, создающем сдвиг фазы косинусного выхода опорного источника 2, равным 0^о, и, U₀₁ V_o sin _ot,
U_02-2 -V_o cos _ot при втором положении фазоманипулятора 4, создающем сдвиг фазы равным 180^о.

Выход сигнал сумматора 9, подаваемый на преобразователь 10 фаза-код, можно представить в виде:
U₁=Vcos[(-_o)t++₁+₂] при первом положении фазоманипулятора 3, 4 и в виде:
U₂=Vcos[(-_o)t-+₁+₂] при втором положении фазоманипуляторов 3, 4, где ₂ эквивалентная фазовая погрешность, вызванная дрейфом нуля перемножителей и сумматора.

В преобpазователе 10 фаза-код, режим работы которого синхронно с фазоманипуляторами 3, 4 изменяется блоком 5 управления, определяется код разности фаз выходных сигналов сумматора 9 и при двух положениях фазоманипуляторов:
K=(+₁+₂)-(-+₁+₂)=2.

Одноканальный ПФК, имеющий информационный и управляющий входы, может быть выполнен по авт.св. СССР N 356586, кл. G 01 R 25/08, опубл. 1972 г.

Блок 6 управления, подключенный к управляющему входу преобразователя 10 фаза-код, изменяет режим его работы. В ПФК 10 с одним информационным входом при первом положении фазоманипуляторов 3, 4, устанавливаемом блоком 5 управления в реверсивном счетчике ПФК 10, накопленное количество импульсов пропорционально фазовому сдвигу первого напряжения U₁, имеющего фазу + относительно опорного генератора ПФК 10. При втором положении фазоманипуляторов 3, 4 происходит реверсирование счетчика ПФК 10 блоком 5 управления с одновременным подключением ко входу ПФК 10 второго напряжения U₂, имеющего фазу , и вычтенное количество импульсов из реверсивного счетчика ПФК 10 пропорционально фазовому сдвигу U₂ относительно опорного генератора ПФК 10. В результате остаток импульсов в реверсивном счетчике ПФК 10 пропорционален разности фаз 2 U₁ и U₂

Формула изобретения

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий источник возбуждения, синусный выход которого подключен к первому входу фазовращателя, два выхода которого соединены с первыми входами первого и второго перемножителей, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого является выходом преобразователя, опорный источник, синусный выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, отличающийся тем, что в него введены два фазоманипулятора и блок управления, подключенный к управляющим входам фазоманипуляторов, первый фазоманипулятор подключен между косинусным выходом источника возбуждения и вторым входом фазовращателя, второй фазоманипулятор подключен между вторым входом второго перемножителя и косинусным выходом опорного источника.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что в него введен преобразователь фаза - код, информационный вход которого подключен к выходу сумматора, а управляющий вход - к блоку управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1