RU2367903C1 - Устройство для измерения угловых перемещений - Google Patents
Устройство для измерения угловых перемещений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367903C1 RU2367903C1 RU2008110302/28A RU2008110302A RU2367903C1 RU 2367903 C1 RU2367903 C1 RU 2367903C1 RU 2008110302/28 A RU2008110302/28 A RU 2008110302/28A RU 2008110302 A RU2008110302 A RU 2008110302A RU 2367903 C1 RU2367903 C1 RU 2367903C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- transformer
- storage device
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике. Технический результат: повышение точности измерения. Сущность: устройство содержит формирователь синусоиды, трансформаторный датчик угла, дифференциальный усилитель, устройство выборки-хранения, блок управления и синхронизации, аналого-цифровой преобразователь, регистр данных, генератор, измерительный резистор и схему температурной компенсации. Выход схемы температурной компенсации соединен с третьим входом устройства выборки-хранения, а вход соединен со вторым входом трансформаторного датчика угла и с измерительным резистором. 4 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений различных объектов, а именно для преобразования ограниченного угла поворота вала в код, когда нецелесообразно применять сложные, полнооборотные и дорогие датчики (редуктосины, СКВТ и пр.).
Известен преобразователь перемещений (В.Г.Домрачев, В.Р.Матвеевский, Ю.С.Смирнов. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений. М.: «Энергоатомиздат», 1987, с.58), содержащий П-образный магнитопровод, выходные обмотки которого соединены с элементами сравнения СС1, СС2, СС3, выходы которых подключены к шифратору Ш, содержащему элементы НЕ1, НЕ2, НЕ3 и И1, И2, И3, на выходах которых формируется позиционный код перемещения.
Недостатком данного преобразователя является низкая точность преобразования, обусловленная большой дискретностью измерения.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения угловых перемещений по RU 2313764 С1, 27.12.2007, МПК G01B 7/30, содержащий формирователь синусоиды, трансформаторный датчик угла, дифференциальный усилитель, устройство выборки-хранения, аналого-цифровой преобразователь, регистр данных, блок управления и синхронизации и генератор.
Это устройство выбрано в качестве прототипа.
Недостатком этого устройства является погрешность, обусловленная температурной нестабильностью параметров трансформаторного датчика. Это происходит в результате того, что при воздействии температуры изменяется сопротивление обмоток трансформаторного датчика, что приводит к изменению выходного измеряемого напряжения.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности преобразования устройства для измерения угловых перемещений за счет использования дополнительной функции изменения напряжения на измерительном резисторе от температуры трансформаторного датчика угла для коррекции измеряемого напряжения, т.е. для компенсации температурной погрешности трансформаторного датчика угла.
Для достижения поставленной задачи в устройство для измерения угловых перемещений, содержащее формирователь синусоиды, выход которого соединен с первым входом трансформаторного датчика угла, выходы которого соединены с входами дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом устройства выборки-хранения, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления и синхронизации, а выход соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом регистра данных, а второй вход соединен со вторым выходом блока управления и синхронизации, третий выход которого соединен с входом формирователя синусоиды, а вход соединен с генератором, введены измерительный резистор и схема термокомпенсации, выход которой соединен с третьим входом устройства выборки-хранения, а вход соединен со вторым входом трансформаторного датчика и с измерительным резистором.
Суть изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена блок-схема устройства для измерения угловых перемещений, на фиг.2 - принципиальная схема блока управления и синхронизации, устройства выборки-хранения и аналого-цифрового преобразователя, на фиг.3 - эпюры напряжений устройства для измерения угловых перемещений, на фиг.4 - схема температурной компенсации.
Устройство для измерения угловых перемещений содержит формирователь 1 синусоиды, трансформаторный датчик 2 угла, дифференциальный усилитель 3, устройство выборки-хранения 4, аналого-цифровой преобразователь 5, регистр 6 данных, блок управления и синхронизации 7, генератор 8, измерительный резистор 9, схему температурной компенсации 10.
Устройство работает следующим образом.
На вход трансформаторного датчика 2 угла подается синусоидальное напряжение с выхода формирователя 1 синусоиды.
Выходное синусоидальное напряжение трансформаторного датчика 2 угла подается на вход дифференциального усилителя 3. Усиленное до необходимой величины напряжение Uду, поступает на вход устройства выборки-хранения 4.
Последовательно с входной обмоткой трансформаторного датчика 2 включен измерительный резистор 9. Напряжение URизм, падающее на измерительном резисторе 9, является функцией от температуры, т.к. при изменении температуры изменяется сопротивление входной обмотки трансформаторного датчика угла 2, т.е. перераспределяются падающие напряжения на входной обмотке трансформаторного датчика угла 2 и на измерительном резисторе 9. Напряжение URизм поступает на вход схемы температурной компенсации 10, где выпрямляется и усиливается до необходимой величины.
На выходе схемы температурной компенсации 10 появляется напряжение
Uстк=К·(±ΔURизм),
где К - коэффициент передачи схемы температурной компенсации;
ΔURизм - величина температурного изменения напряжения на измерительном резисторе.
Схема температурной компенсации 10, приведенная на фиг.4, с помощью переменного резистора R3 настраивается так, что при нормальной температуре на выходе присутствует нулевое напряжение. При изменении температуры в ту или другую сторону от номинальной на выходе схемы термокомпенсации 10 появляется положительное или отрицательное напряжение ±ΔURизм.
Напряжение Uстк подается на вход устройства выборки-хранения 4. В устройстве выборки-хранения 4, показанном на фиг.2, это напряжение поступает на инвертирующий вход усилителя U3, где суммируется с измеряемым напряжением, корректирует его, осуществляя, таким образом, температурную компенсацию. Резистор R8 в устройстве выборки-хранения, подбирается таким образом, чтобы температурное изменение корректирующего и измеряемого напряжений имело одинаковую величину. В результате эти изменения, имеющие одинаковую величину и противоположные знаки, будут взаимно компенсироваться, и колебания температуры не будут оказывать влияния на измеряемое напряжение, повышая точность измерения угла.
Скомпенсированное измеряемое напряжение Uувх с выхода устройства выборки-хранения 4 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 5, где преобразуется в цифровой код N=f(α), пропорциональный углу поворота чувствительного элемента трансформаторного датчика угла. Момент запуска преобразования Uду в цифровой код задерживается на время Δt для исключения влияния переходных процессов. Процессы формирования синусоиды, выборки-хранения и аналого-цифрового преобразования синхронизированы частотой генератора 8. Положение выборки на синусоиде Uду выбирается из условия необходимой крутизны выходной характеристики трансформаторного датчика угла.
На фиг.3 показаны эпюры выходных напряжений.
Введение схемы температурной компенсации позволило существенно повысить точность преобразования.
Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого объекта.
Данное устройство испытано на макетном образце. Результаты испытаний свидетельствуют о достижении поставленной задачи. ФГУП НПОПМ предполагает использовать это техническое решение на штатных изделиях.
Claims (1)
- Устройство для измерения угловых перемещений, содержащее формирователь синусоиды, выход которого соединен с первым входом трансформаторного датчика угла, выходы которого соединены с входами дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом устройства выборки-хранения, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления и синхронизации, а выход соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом регистра данных, а второй вход соединен со вторым выходом блока управления и синхронизации, третий выход которого соединен с входом формирователя синусоиды, а вход соединен с генератором, отличающееся тем, что в него введены измерительный резистор и схема температурной компенсации, выход которой соединен с третьим входом устройства выборки-хранения, а вход соединен со вторым входом трансформаторного датчика угла и с измерительным резистором.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110302/28A RU2367903C1 (ru) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Устройство для измерения угловых перемещений |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008110302/28A RU2367903C1 (ru) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Устройство для измерения угловых перемещений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2367903C1 true RU2367903C1 (ru) | 2009-09-20 |
Family
ID=41168015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008110302/28A RU2367903C1 (ru) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | Устройство для измерения угловых перемещений |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2367903C1 (ru) |
-
2008
- 2008-03-17 RU RU2008110302/28A patent/RU2367903C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103837169B (zh) | 用于磁电编码器的自校正装置和方法以及磁电编码器 | |
| CN108008152B (zh) | 获取mems加速度计的寄生失配电容的方法及装置 | |
| JP2017134048A (ja) | 温度検出回路 | |
| JPS63302303A (ja) | 角位置測定方法及び装置 | |
| WO2003029759A1 (fr) | Instrument de mesure de debit | |
| RU2367903C1 (ru) | Устройство для измерения угловых перемещений | |
| Narayanan et al. | A novel single-element inductance-to-digital converter with automatic offset eliminator | |
| KR101203041B1 (ko) | 위상차를 이용한 정현파 진폭 측정 방법 및 그 장치 | |
| JP2000304570A (ja) | 位相調整回路、スケール信号発生回路および位置測定装置 | |
| RU2386924C2 (ru) | Устройство для измерения угловых перемещений | |
| EP3396392B1 (en) | Apparatus and method for determining a power value of a target | |
| RU2386923C1 (ru) | Устройство для измерения угловых перемещений | |
| JP2574023B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
| JP5814884B2 (ja) | 熱式流量測定装置及びこれを用いた制御装置 | |
| Mohammed-Taifour et al. | A detailed procedure for measuring turbulent velocity fluctuations using constant-voltage anemometry | |
| RU2389991C2 (ru) | Способ устранения вариаций температуры внешней среды в теплоэлектрическом вакуумметре и устройство для его реализации | |
| RU2313764C1 (ru) | Устройство для измерения угловых перемещений | |
| JP2010139405A (ja) | エンコーダ信号処理方法、エンコーダ装置及びサーボモータ | |
| RU2369834C1 (ru) | Устройство для измерения угловых перемещений | |
| RU2418275C1 (ru) | Способ измерения давления | |
| CN109990804A (zh) | 基于模拟乘法器的传感器电路温漂的自校正电路 | |
| RU2311732C2 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
| RU2397440C1 (ru) | Устройство для измерения угловых перемещений | |
| WO2011099041A1 (en) | Device for angular measures equipped with rotary member | |
| RU2544886C1 (ru) | Способ измерения давления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150318 |