Патент ссср 413519
4I35I9
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
М. Ел. G 08с 19 48
Заявлено 04Х11,1972 (№ 1805708 18-24) с присоединением заявки ¹
Гасударственный камнтет
Саввта Министрав СССР
На делам наабретеинй и аткрытий
Приоритет
Опубликовано 30.1.1974. Бюллетень М 4
Дата опубликования описания 31 V.1974
УДК 621.314.2(088.8) Авторы изобретения
М. Б. Лейтман и И. М. Ефименко
Смоленский филиал Московского ордена Ленина энергетического института
Заявитель
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО
ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РОТОРА СЕЛЬСИНА
Изо->ретение относится к устройствам информационно-измерительной техники и может быть использовано в системах автоматического контроля, вычислительной техники, автоматического управления и регулирования.
Измерение углового положения ротора сельсина, работающего в индикаторном режим», обычно осуществляется с помощью следчщсй системы, содержащей кроме сельсинадатчика сельсин-приемник. На однофазные обмотки сельсинов подается переменное питающее напряжение, трехфазные обмотки сельсина-дагчика и сельсина-приемника соединены вместе. Если положения роторов сельсинов одинаковы, то уравнительные токи по соединительным проводам не протекают. При повороте ротора ссльсина-датчика на некоторый угол О токи целей синхронизации создают вращающий момент и ротор сельсина-приемника стремится повернуться на тот же угол.
Момент синхронизации обычно мал и достагочен только для перемещения стрелок или указателей. Полученное угловое перемещение ротора сельсина-приемника может быгь измерено потенциометром.
Однако при подключении сельсина-приемника появляются дополнительные погрешности из-за ограниченности момента, развиваемого датчиком.
Предлагасмос устройство позволяет повысить точность измерения углового перемещения ротора сельснна. Оно предназначено дл 1 преобразования угловых перемещений в диапазоне от 0 до 120 в напряжение постояш1ого токa c Ilc.ltf Ittttnl I nl 0;Io 6 в. 1хроме этого, предусмотрено получение время-импульсного сигнала, который может nt tl t использован для преобразованич угла поворота ротора в
10 цнфРУ.
В преобразователе осуществляется преобразование угла поворота в напряжение неизме1шой амплитуды с фазой, пропорциональной угловому псремещеншо, путем соответст15 вуюших дейстн1ш над напряжениями, снимаемыми с трсхфазных обмоток сельсина. Разность фаз полученного напряжения н опорного преобразуется в длительность импульсов, которые затем осредняются.
20 На чертеже показана блок-схема преобразователя.
Устройство включает измерительный канаl, опорны11 канал и Выходной каскад. В II3ixIBpftтельном канале, содержащем согласуюнп1с
25 l clf llllc lll 1 н 2, ()133oc lP III étnllIIIc If»till 3 fl 4, сумм и17уlощи1! усилите,lь 5, уси.чите,тl.-ограни.нтсль 6, ш1вертор 7 и дифференцирующие цепи 8 и 9, происходят преобразование угла поворота ротора датчика в пропорциональ30 ный фазовьш сдвиг и выделение моментов
413519
Ес -= Е,„з!и ;
Ел — Е„, sin (0 — 120 );
Е —.. Eo, Sin (Г1 + 120 ).
45 (3) 50
65 перехода полученного напряжения через нулевое значение. В опорном канале, содсржa-!
110!>I фазосдвига!Ощуio цепь 10, усилиз ель 1 1, усилитель-ограничнгсль 12, ннвсртор 13 и днсрфсрснцнрующнс нспн 14 н 15, выделяются момснть! перехода через пулевое значение опорного напрягксllilH. Выходной каскад состоит нз нзмернхсльного триггера 16 и фильтр3 1 >> посто;нн!Ой составл:1!Ощсй, Oll c,l!1 IIIIT для преооi13зованilя разliocTП фяз сравllнвяеМl,!Х 113ПPIIЖСI11Н! B,ДЛНТСЛЬ!!ОСТЬ Н1>IПУЛЬСЯ И зятем в lloc! 0!1!Illoc напр!! ксннс.
M 3ГI!!Iт1!ь1!! Ноток сельсli!! Il дат>1ик3 пРI! поворо гс ротop3 113 угол И относи!Сльно положения, принятого за нулевое, нндуктируст в кя>кд01! Пз трех стят!>>!)Пых ooхlото!г Э.д.с., амплитудные значения которых соответственно равны
НЯПРЯгкснг!Я U.
Uc — Ес — Е = U„, cos (> + 120") sin t, сохраняя неизмснну!о фазу.
Через трансформаторы 18 и 19 гальванической развязки осуществлгнощие гальваническое разделение входной н выходной цепей преобразователя, напряжения UI;с и Ус„поступают ii3 вход усилителей 20 и 21. Поскольку усилители охвачены глубокой отрпцательной образ ной связью, коэффицнс!ггы усиления согласующих усилителей 1 и 2 в первом г!рнблнжении определя!отея отношениями величины сопротивлений 22 н 23 обратной связи к величине согласующих сопротпвлешш 24 и 25. oc .- oc, 7Г ос» 1k ос, Р, и не зависят от параметров разделительных трансформаторов.
ljoa
Д. !я симмеTp! IpoBBIIII;I нагрузки на фазы сельснна подключен снммстрнруемый резистор 26.
Вы. одпыс напряжения усилителей U! и U>
ПОДЯ!озся !13 Две фазосдвнгающне цепи 3 и 4, II I>i сlolllнс р я Р н ы с !>Подул н коэф фин нен! ОР пс. рсдячн н Осущсствляюшие фазовый сдвиг соОтвсгствснно на — 120 н --60 .
Выходные напряжения цепей мож! о запнсгпь в виде
U.„= U,.„cos (0 — 120 ) sin (coi — 120");
U, =- U,,„cos(0 + 120 ) sin(а/ — 60 ). (4) 10
Эти напряжения суммируются с помощью суммирующего усилителя 5. На его выходе образуется сдвинутое напряжение неизменной амнли!уды, фаза коiopolo изменяется в соответствии с углом поворота ротора.
U, =-U; sin(ui+ ), (5) где =- 90" + К
Сдвгн!утое напр!1>кение Uo усиливается, ограничнвастся и днфференнирустся с помощью усилителя-ограни !1Т1сля 6, инвсртора 7, днффсрснциру1ощнх цепей 8 и 9, Отрицательные импульсы, появляющиеся на выходе днфференннрующих ценен в момен! ы каждого ïpo.;ождсния сдвинутого напряжения U> через нуль, т. с. характеризующие фазу этого напряжения, поступают !!а один нз входов измерительного триггера 16, перебрасывая его в едш!Пчное состояние.
Выходное напряжение согласующего ус»ли1еля 2 U2 является опорным, С помощью фазосдвигающей цепи 10 оно сдвигается на у! ол ОО, усиливается, ограничивается н днфференцI!pyeTc;I с помощью усн ii! ic;Iя 11, усилителя-Ol раничителя 12, ннвертора 13, днфферснцирующих цснсй 14 и 15. Отрица 1 ельныс импульсы, соответству1ощне моментам перехода опорного напряжения через нуль и определяющие его фазу, возвращают измерительный триггер 16 в исходное состояние. Таким образом, на выходе триггера ооразуются импульсы напряжения, длительность которых определяется разностью фаз сдвинутого напряжения U5 и опорного Ua.
Эти импульсы нормируются по амплитуде с помощью источника импульсов и осредняются сглаживающим филыром, входящими в состав фильтра 17 постоянной составляющей.
Выходное напряжение фильтра постоянной составляющей пропорционально длительности осредняемых импульсов, а следовательно, и углу поворота ротора сельсина, Предмет изобретения
Измерительный преобразователь углового перемещения ротора сельсина, содержащий сельснн-датчик, обмотки которого объединены в две цепи, подключенные соответственно к двум согласующим усилителям, и дифференцирующие цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены фазосдвигающие цепи, суммирующий усилитель, усилители-ограничители, инверторы, усилитель, триггер и филыр постоянной составляющей, причем входы двух фазосдвигающих цепей подключены к выходам соотвстству!ощнх согласующих усилителей, а выходы гразосдвигающих цепей подключены к суммирующему усилителю, соединенному через усилитель-ограничитель с днфференцнрующей цепью и с инвертором, подключенным к второй дифференцируюшей цепи, выходы первой и второй дифференци6
Составитель и. Загорбинина
Техред А. Камышникова Корректор Т. Гревнова
Редактор И. Грузова
Заказ 1258/14 Изд. № 1247 Тираж 624 Подпис «ое
ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 рующих цепей подключены к одному входу триггера, к второму согласующему усилителя подкл1очеиа третья фазосдвигающая цепь, которая чсрса усилитель соединена с вторым усил1г1 слом-ограничителем, выход которого подк.,ючси к третьей дифференцирующей цепи и к второму иивертору, соедги1ениому с .ствсртой диффсренцирующей цепью, выходы треl ьей II ñl вср гой дифсрсреицирующих цепей подключены I, второму входу 1рип. p3, выходы которого соединены с филь1ром постоянной составляющей.
