Бесконтактный реверсивный датчик угла поворота

380944

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 15.Х.1971 (¹ 1705839/25-28) с присоединением заявки,Vo

Приоритет

Опубликовано 15.V.1973. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания ЗОЛ 11.1973

М. Кл. G 01Ь 7/ЗО

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.71(088.8) Авторы изобретения А. И. Филиппенко, И. А. Савченко, В. И. Зыбайло, Ю. В. Плехайов и В. Д. Сапунов

Государственный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по автоматизации угольной промышленности и Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института «Цветметавтоматика»

Заявители

БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕВЕРСИВНЫИ ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углов поворота вала в различных устройствах.

Известен бесконтактный реверсивный датчик угла поворота, содержащий сельсины, работающие в режиме трансформатора, один из которых жестко связан с контролируемым валом, вентили и фильтры.

Это устройство не обеспечивает измерения знакопеременного угла поворота контролируемого вала, а при малых угловых скоростях вращения последнего возможны сбои в работе устройства.

Предлагаемый датчик отличается от известного тем, что он снабжен логическими схемами «И», «НЕ», триггером, пороговыми устройствами и времязадерживающей и формирующей цепочкой, валы роторов сельсинов жестко связаны между собой и повернуты один относительно другого на некоторый угол, обмотки возбуждения сел ьсинов подключены к источнику питания, соответствующие фазовые выходы роторных обмоток каждого сельсина соединены через последовательно включенные вентили, фильтры и пороговые устройства с одними входами схем «И» и через схемы «НЕ» подключены к другим входам этих же схем «И», выходы которых непосредственно и через схему «НЕ» — к входам триггера, а выход одного пз пороговых устройств— к входу времязадержпвающей и формирующей цепочки. Кроме того, роторы сельсинов могут быть сдвинуты между собой на угол р, 5 заключенный в пределах л/2(ср(тт.

На чертеже схематически изображен предлагаемый датчик.

Вал сельс на 1 сочленен с контролируемым

10 валом. Обмотки возбуждения сельсинов параллельно подключены к источнику переменного тока, роторы жестко сочленены между собой и повернуты один относительно другого на некоторый угол, выходные клеммы фазо15 вых обмоток ротора сельсина 1 подключены через выпрямптельный мост 2 и фильтр 8 ко входу порогового устройства 4. Выход порогового устройства 4 подключен к входам схем

«И» 5 и «НЕ» б, а выходные клеммы фазовы

20 обмоток ротора сельспна 7 — и аналогичной схеме, состоящей из выпрямительного моста

8, фильтра 9, порогового устройства 10, схемы

«И» 11 и «НЕ» 12. Выход схемы «НЕ» подключен к входу схемы «И» 11, а выход поро25 гового устройства 4 — к входу времязадерживающей и формирующей цепочки 18. Выход схемы «И» 5 соединен со входом триггера 14, а выход схемы «И» 11 через схему «НЕ» 15— с другим входом триггера 14.

30 Работает датчик следующим образом.

380944

Заказ 2033/4

Типография, пр. Сапунова, 2

При вращении ротора сельсина 1 выходной сигнал с его фазовой обмотки представляет собой переменное напря>кение с частотои питающей сети, амплитуда которого изменяется от нуля до максимума и является синусоидальной функцией угла поворота ротора. Выходной сигнал сельсина 1 преобразуется выпрямительным мостом 2 и фильтром 8 в соответствующий пульсирующий сигнал, период пульсации которого зависит от угловой скорости ротора. Сигнал с выхода фильтра 8 поступает на пороговое устройство 4 и преобразуется в ппямоугольные импульсы.

Аналогично формируются прямоугольные импульсы из выходного сигнала, снимаемого с фазовых обмоток ротора сельсина 7.

При вращении контролируемого вала, например, в левую сторону схема работает следующим образом.

При наличии сигнала на выходе порогового устройства 4 и при отсутствии сигнала на выходе порогового устройства 10 схема " вырабатывает импульс, который переключает триггер .14, при этом на выходе 17 появляется сигнал, характеризующий данное направление вращения контролируемого вала. С запаздыванием по отношению к фронту импульсного сигнала на выходе времязадержива|ощей и формирующей цепочки 18 вырабатывается импульс, характеризующий с принятой дискретностью произведенный угол поворота вала.

Импульсы на выходе 1б вырабатываются с запаздыванием по отношению к фронту импульсного сигнала, характеризующего направление вращения вала, что обеспечивает надежное определение направления вращения и величину угла поворота последнего по числу импульсов.

При противоположном направлении вращения контролируемого вала аналогично работают элементы 7 — 15, в результате чего на выходе 18 вырабатывается сигнал данного направления вращения вала, а на выходе 16 вырабатываются импульсы, число которых пропорционально произведенному углу поворота.

В этом случае так же, как и при рассмотренном направлении вращения контролируемого вала, вначале вырабатывается сигнал на выходе 18, который характеризует направление вращения вала, а затем вырабатываются импульсы на выходе 1б.

ТО

Предмет изобретения

1. Бесконтактный реверсивный датчик угла поворота, содержащий сельсины, работающие в режиме трансформатора, один из которых жестко связан с контролируемым валом, вентили и фильтры, отличающийся тем, что, с целью измерения знакопеременного угла поворота вала и увеличения надежности работы, датчик снабжен логическими схемами «И», «НЕ», триггером, пороговыми устройствами и времязадер>кивающей и формирующей цепочкой, валы роторов сельсинов жестко связаны между собой и повернуты один относительно другого на некоторый угол, обмотки возбуждения сельсинов подключены к источнику питания, соответствующие фазовые выходы роторных обмоток каждого сельсина соединены через последовательно включенные вентили, фильтры и пороговые устройства с одними входами схем «И» и через схемы «НЕ» подключены к другим входам этих же схем «И», выходы которых непосредственно и через схему «НЕ» подключены к входам триггера, а выход одного из пороговых устройств — к входу времязадер>кивающей и формирующей цепочки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения верхней границы скорости изменения измеряемого угла поворота, роторы сельсинов сдвинуты между собой на угол ср, заключенный в пределах тс/2(ср(п.

Составитель P. Старцева

Редактор Е. Васева Техред Г. Дворина

Корректор Е. Сапунова

Изд. № 527 Тираж 755

Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5