22
Vynález rieši zapojenie prevodníka, ktorýumožňuje priamy převod sinu alebo kosinuuhla natočenia hriadela selsynu na kmitočet.The invention solves the connection of a transducer, which allows direct transmission of the sine or cosine angle of the shaft to the frequency.
Na meranie uhla natočenia hriadela sel-synu sa používajú viaceré zapojenia prevod-níkov, ktoré obvykle priamo prevádzajúsnímaný uhol na časový interval alebo nakmitočet, připadne na jednosměrné napátie.V prípadoch, keď je potřebná znalost niepriamo uhla, ale jeho sinu alebo kosinu, mu-sí sa hodnota goniometrickej funkcie sníma-ného uhla určit výpočtom. Znalost hodnotygoniometrickej funkcie uhla natočenia hria-dela selsynu je potřebná například při určo-vaní výšky, v ktorej sa nachádza objektzameraný rádiolokátorom, při určovaní ho-rizontálnych zložiek vektoru rýchlostí větra,pri vyhodnocovaní údajov niektorých palub-ných prístrojov v lietadle a pri mnohýchdalších aplikáclách súvisiacich s vyhodnoco-váním polohy snímanej selsynom. Existujesice možnost merať hodnotu goniometrickejfunkcie uhla natočenia hriadela selsynučíslicovým voltmetrom, no táto metóda vy-žaduje stabilizáciu napátia budiaceho nosné-ho kmitočtu selsynu. Toto napátie však ob-vykle stabilizované nie je. V rádiolokátorochje najčastejšie získané priamou transformá-ciou sieťového napájacieho napátia s kmi-točtom 400 Hz. Aby sa vylúčila chyba mera-nia spósobená kolísáním napátia nosnéhokmitočtu selsynu, musí sa merať i toto na-pátie a výsledná hodnota goniometrickejfunkcie uhla sa získá ako podiel amplitúdystatorového napátia a amplitúdy budiacehonapátia. Vo všetkých uvedených prípadochje teda pře stanovenie hodnoty goniometric-kej funkcie uhla natočenia hriadefa stelsynunutné počítat buď priamo hodnotu funkciez nameraného uhla, alebo hodnotu podieludvoch napátí. Ak rádiolokátor, či palubnýsystém lietadla nie je vybavený počítačom,obsluha nemá možnost priameho odčítanianiektorých polohových údajov, pretože rea-lizácia uvedených matematických funkciívýlučné technickými prostriedkami je ne-úmerne zložitá. Zapojenie jednoduchého pre-vodníka pre priame číslicové meranie gonio-metrickej funkcie uhla natočenia hriadefaselsynu zatial' nie je známe.In order to measure the angle of rotation of the selector shaft, a plurality of gear transmissions are used, which usually have a direct-sensed angle to the time interval or frequency, which is a one-way voltage. In cases where knowledge is needed directly, but its sine or cosine, The value of the trigonometric function of the sensed angle is determined by calculation. For example, in the determination of the height at which the object is measured by the radar, in determining the horizontal components of the wind velocity vector, in evaluating the data of some on-board instruments in the aircraft, and in many other related applications, is required. with the evaluation of the position sensed by the sinus. There is a possibility to measure the goniometric value of the shaft angular misalignment by a non-linear voltmeter, but this method requires stabilization of the excitation carrier frequency of the sels. However, this tension is usually not stabilized. In radar, it is most often obtained by direct transformation of the mains supply voltage with a frequency of 400 Hz. In order to avoid a measurement error due to variations in the voltage of the carrier frequency, this peak must also be measured and the resulting goniometric function of the angle is obtained as a proportion of amplitude-voltage and amplitude of excitation. Thus, in all of the above cases, it is possible to calculate either directly the value of the function from the measured angle, or the value of the unitary stresses, before determining the goniometric function of the angle of rotation of the shaft. If the radar or the aircraft's on-board system is not equipped with a computer, the operator does not have the possibility of direct reading of any positional data, since the implementation of these mathematical functions by the exclusive technical means is unreasonably complex. It is not known to connect a simple transducer for direct digital measurement of the goniometric metric rotation angle function.
Uvedené problémy rieši zapojenie prevod-níka podlá vynálezu, ktorého podstatou jepřevod podielu amplitud statorového a bu-diaceho napátia na kmitočet pomocou ana-lógovej deličky zapojenej z integrátora a mo-nostabilného obvodu. Převodník podl'a vynálezu umožňuje jed-noduchý priamy převod hodnoty gonio-metrickej funkcie uhla natočenia hriadefaselsynu na kmitočet. Výstupný kmitočet pre-vodníka a teda i konečný výsledok převodu,nie je závislý na amplitúde budiaceho napá-tia selsynu. To je výhodné v prípadoch, keďamplitúda budiaceho napátia selsynu nie jestabilizovaná. Zapojenie prevodníka podfa vynálezu je jednoduché, čo je zvlášť výhodnév případe realizácie prevodníka technológiouhybridných integrovaných obvodov. Příklad zapojenia prevodníka goniometric-kej funkcie uhla natočenia hriadefa selsynuna kmitočet podlá vynálezu je znázorněnýna pripojenom výkrese. Převodník pozostáva z usměrňovače 2 sta-torového napátia selsynu 1, z usmerňovača 3budiaceho napátia selsynu a z analógovejdeličky prevádzajúcej podiel amplitúd stato-rového a budiaceho napátia selsynu na kmi-točet, zapojenej z integrátora 6, komparátora7 a monostabilného klopného obvodu 8. In-tegrátor 6 je vybavený vstupným spínačom 4a nulovacím spínačom S. Časový priebeh bu-diaceho napátia ub(t] možno vyjádřit funk-ciou: ub(t] = U . sin ωΐ (1) pričom U je amplitúda budiaceho napátia,ω je jeho uhlový kmitočet, t je čas a časovýpriebeh statorového napátia us(t] selsynufunkciou: us(t) = k . U . sin (φ + a) . sin wt (2) pričom U je amplitúda budiaceho napátia,ω je jeho uhlový kmitočet, t je čas, k je pře-nosová konštanta selsynu, φ je uhol natoče-nia jeho hriadefa a a je posuv závislý navolbě statorového vinutia. Výstupné napátieU3 usmerňovača 3 potom bude: U3 = U (3) a výstupné napátie U2 usmerňovača 2: U2 = k . U . sin {φ -H a) (4) pričom k je přenosová konštanta selsynu, U je amplitúda budiaceho napátia, φ je uholnatočenia, a je posuv. V kfudovom stave monostabilného klopné-ho obvodu (8) je nulovací spínač 5 rozopnu-tý a výstupné napátie U2 usmerňovača 2 jecez integračný odpor R a zopnutý vstupnýspínač 4 připojené na vstup integrátora 6.Časový priebeh výstupného napátia Ujft)integrátora 6 je v tejto fáze činnosti prevod-níka daný vzťahom: uJt) = -^fu2dt (5) t pričom R je odpor, C je kapacita, t je čas a U2je amplitúda výstupného napátia usmerňova-ča 2. Výstup integrátora 6 je připojený na jedenvstup napáťového komparátora 7 a na druhývstup tohoto komparátora je připojený vý-stup usmerňovača 3 budiaceho napátia sel-synu. Výstupné napátie integrátora 6 lineár-ně rastie až do okamihu T, keď dosiahneúrovně napátia U3. V tomto okamihu sa změ-ní logická úroveň na výstupe komparátora7, čo sposobí preklopenie monostabilnéhoklopného obvodu 8. Monostabilný klopnýobvod 8 rozopne vstupný spínač 4 a zopnenulovací spínač S, ktorý vybije integračnýkondenzátor C. Po skončení doby kyvu T saThese problems are solved by the connection of the transmission according to the invention, the essence of which is to convert the proportion of the stator and vibration voltage amplitudes to the frequency by means of an analogue circuit connected from an integrator and a monostable circuit. The transducer according to the invention allows for a simple direct conversion of the goniometric value of the angle of rotation of the shaft to the frequency. The output frequency of the transducer and thus the final result of the conversion is not dependent on the amplitude of the excitation voltage of the selsyn. This is advantageous in cases where the excitation voltage of the sinus is not stabilized. The connection of the converter according to the invention is simple, which is particularly advantageous in the case of the implementation of the technology-hybrid integrated circuit converter. An example of a goniometric transducer transducer function of the shaft selsynun frequency according to the invention is shown in the attached drawing. The transducer consists of a rectifier 2 of voltage selsynum 1, a rectifier 3 of a voltage tripping voltage selector and an analogue unit converting the amplitude of the tensile and excitation voltage amplifiers to the frequency converter connected from integrator 6, comparator 7 and monostable flip-flop circuit. is provided with an input switch 4a with a reset switch S. The time course of the building voltage ub (t) can be expressed by the function: ub (t] = U. sin ωΐ (1) where U is the excitation voltage amplitude, ω is its angular frequency, t is the time and the time course of the stator tension us (t] selsynfunction: us (t) = k. U. sin (φ + a). sin wt (2) where U is the excitation voltage amplitude, ω is its angular frequency, t is the time , k is the transient constant of the sinus, φ is the angle of rotation of its shaft aa is the shift dependent on the selection of the stator winding.The output voltage U3 of the rectifier 3 will then be: U3 = U (3) and the output voltage U2 of the rectifier 2: U2 = k U. Sin {φ -H a) (4) where k is the selsyn transfer constant, U is the excitation voltage amplitude, φ is the angular displacement, and is the displacement. At the moment of the monostable flip-flop (8), the reset switch 5 is open and the output voltage U2 of the rectifier 2 is integrally resistive R and the input switch 4 connected to the integrator input 6 is switched on. Transmitter operation given by: uJt) = - ^ fu2dt (5) t where R is the resistance, C is the capacity, t is the time and U2 is the amplitude of the rectifier output voltage 2. The output of integrator 6 is connected to one input of the voltage comparator 7 and a second output of this comparator is connected to the output of the selector drive exciter 3. The output voltage of integrator 6 increases linearly until T when it reaches the voltage level U3. At this point, the logic level at the output of the comparator 7 is changed, which causes the monostable flip-flop to flip. 8. The monostable flip-flop 8 opens the input switch 4 and the reset switch S, which discharges the integration capacitor C.