Изобретение относитс к автомати-ке и вычислительной технике и может быть использовано дл св зи источников информации с цифровым вычислител ным устройством, Известны фазовые преобразователи угловых перемещений, содержащие элек родвигатель, модул тор, гюдвижньй и неподвижный зубчатые магнитопроводы и измерительные обмотки, подключенные к входам измерительной схемы обработки сигналов. Благодар тому, что в создании выходных сигналов участвуют одновременно все элементы модул тора и магнитол ро до до в , в сигналах происходит усреднение ошибок изготовлени , чем и объ сн етс высока точность преобразовани t J Однако вследствие цикличности пре образовани такие устройства не позвол ют однозначно измер ть углы поворота валов во всем диапазоне. 0Известен также двухотсчетньш фазовый преобразователь углового положени , вала; содержащий корпус, синхронный электродвигатель с блоком дит ни дл привода модул тора, измери тельный блок с кварцевым задающим генератором,, соединенный с обмотка-.. ми точного и грубого отсчета с магни топроводами, систему экранировани и модул тор на опорах,снабженный двум безобмоточными магнитопровод щими зу чаты№1 элементами,установленными в электромагнитном взаимодействии с под вижным и неподвижным зубчатыми венцами и обмотками точного о-тсчета.На модул торе размещены также два маркерных элемента, установленных во взаимодействии с обмотками грубого отсчета Подвижньй зубчатый венец при этом св зан с входным валом, размещенньи на опорахS а ротор электродвигател установлен на модул торе 23. Недостатками данного преобразовател вл ютс низка надежность, обусловленна тем, что одни из обмо ГОК точного и грубого отсчета оказываютс подвижными и дл подключени их к измерительной схеме требуютс гибкие токоподводы, большие габариты и вес из-за нерационального испол зовани объема, в основном зан того массивным ротором электродвигател и статором большого диаметра. Наиболее близким к предлагаемому вл етс преобразователь углового положени вала в фазу, содержащий зубчатые безобмоточные модул торы статора и ротора, жестко соединенные с ротором встроенного обращенного электродвигател , неподвижный зубчатый статор, св занный магнитно через модул тор статора с измерительной обмоткой статора, укреплен- ньш на входном валу зубчатый ротор, св занный магнитно через модул тор , ротора с неподвижной измерительной обмоткой ротора, статор и ротор выполнены с внутренними зубцами, модул торы статора и ротора выполнены с внешними зубцами и установлены внутри статора и ротора, а измерительные обмотки последних вл ютс выходами преобразовател Г31 Недостатком известного преобразо вател вл етс малый диапазон однозначного отсчета, ограниченный полюсным делением. Цель изобретени - расширение дна пазона однозначного отсчета преобразовател Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь углового положени вала в фазу содержащий зубчатые безобмоточные модул торы статора и ротора, жестко соединенные с ротором встроенного обращенного электродвигател , неподвижный зубчатый статор, св занный магнитно через модул тор статора с измерительной обмоткой статора, укрепленны на входном валу зубча- - тый ротор, св занный магнитно через модул тор ротора с неподвижной измерительной обмоткой ротора, статор и ротор выполнены с внутренними зуб- цами, модул тор статора и модул тор ротора вьшолнены с внешними зубцами и установлены внутри статора и ротора,,а измерительные обмотки статора и ротора вл ютс выходами точного отсчета преобразовател , введены маркерный элемент статора и маркерный элемент ротора, выходыкоторых вл ютс выходами грубого отсчета преобразовател . Маркерный элемент ротора выполнен в виде неподвижного укрепленного на корпусе кольцевого магниторовода с канавкой, в которую улоена кольцева обмотка, на модул торе установлен посто нный магнит, на немагнитном стакане ротора угтановлены ферромагнитные вставки, св занные магнитно с посто нным магнитом и неподвижным кольцевым магнитопроводом. На чертеже схематично изображен преобразователь На контролируемом входном валу 1 укреплен немагнитный стакан 2 ротора , несущий подвижный зубчатый ротор 3. Безобмоточный магнитопровод щий зубчатьй модул тор 4 ротора соед нен с ротором 5 встроенного модулирующего синхронного двигател , напри мер гистерезисного, вьтолненного обращенным и содержащего статор 6, зак репленный на полой ступице 7 корпуса 8. Кольцевой посто нный магнит 9 с осевой намагниченностью установлен либо на корпусе 8, если корпус выпол нен из немагнитного материала, либо на зубчатом модул торе 4 ротора. Б этом случае корпус 8 выполнен из маг нитопровод щего материала и выполн ет роль экрана. При немагнитном корпусе 8 посто нный магнит 9 вместе с дисками 10 и 11, подвижным зубчаты ротором 3 и зубчатым модул тором 4 ротора образуют магнитную цепь вокруг кольцевой неподвижной измери- тельной обмотки 12 ротора. Друга измерительна обмотка 13 статора окружена магнитопроводом, состо щим из кольцевого посто нного магнита 14 с осевой намагниченностью диска 15, неподвижного зубчатого ста тора 16 и второго безобмоточного зуб чатого модул тора 17 статора. На статоре 16 и модул торе 17 статора нарезано столько же зубцов, как и на роторе 3 и модул торе 4 ротора. Ротор 5 электродвигател укреплен на стакане 18, на внешней поверхности которого размещены безобмоточные модул тор 4 ротора, модул тор 17 статора и посто нные магниты 19 с осево намагниченностью маркерных элементов статора и ротора. На корпусе 8 преобразовател закреплены П-образный магнитопровод 20 с сосредоточенной обмоткой 21 маркерного элемента статора и кольцевой магнитопровод 22 П-образного сечени с кольцевой обмоткой 23 маркерного элемента ротора . На стакане 2 закреплены две фер« ромагнитные вставки 24, расположенные напротив выступов магнитопровода 22 и зубцов модул тора 4 ротрр 10 3.f Обмотки 12 и 3 могут быть подключены к блоку 25 точного отсчета измерительного блока 26, а обмотки 21 и 23 - к блоку 24 грубого отсчета, Обмотки 12 и 13 закреплены на корпусе 8 преобразовател неподвижно. Дл исключени паразитных электромагнитньпс св зей между пол №1 рассе ни двигател и магнитных- цепей преобразовател на стакане 18 имеютс электропроводные немагнитные 27 и магнитные 2В экранирующие слои, охватывающие рото.р 5 электродвигател . Один из крайних немагнитных слоев 27 обращен к ротору 5, а другой - к безобмоточным модул торам 4 и 17 и к посто нным магнитам 19. Это предотвращает паразитную амплитудную модул цию сигналов на выходах измерительного блока 26, котора может, привести к погрешност м как в блоке 25 точного, так и в блоке 24 грубого отсчета. Дл исключени вли ни нестабильности частоты кварцевого генератора 29 на цену младшего разр да выходного кода.измерительного блока 26 частота напр жени на вькодах блока 30 питани электродвигател задаетс кварцевым генератором 29 измерительного блока 26. Дл экранировки преобразовател от внешних полей корпус 8 может быть выполнен из магнитом гкого материала . При вращении двигател , а следовательно , и зубчатого модул тора 4 ротора .происходит модул ци магнитного потока и на обмотке 12 индуктируетс ЭДС, частота которой пр мо пропорциональна числу зубцов z ротора 3, модул тора 4 ротора и ско-. рости п.вращени последнего: f n«z. Поворот входного вала 1 с подвижным ротором 3 приводит к изменению фазы в этой ЭДС на величину 2jf при повороте на i/z часть оборота. .При вращении ротора 5 двигател и зубчатого модул тора 17 статора в обмотке 13 возникает ЭДС этой же частоты f,4TO и в обмотке 12, с посто нпой и не завис щей от поворота вала 1 фазой. При вращении ротора 5 двигател и посто нных магнитов 19 в обмот- ке 21 за каждый оборот возникает один короткий импульс ЭДС, фаза которого посто нна. В обмотке 23 при этом также возникают короткие импул сы ЭДС, следующие с частотой вращени магнита 19, однако сдвинутые относительно импульсов обмотки 21 на угол, равньм углу поворота контролируемого вала I, так как фаза этих импульсов определ етс моментом совмещени плоскости вставок 24, поворачивающихс вместе с контролируемым валом 1, с плоскостью вращаю34 щегос магнита 19 (на чертеже приведен момент, когда магниты 19 оказались совмещенными соответственно с вставками 24 и магнитопроводом 20). Введение маркерных элементов ротора и статора расшир ет диапазон однозначного отсчета угла с ZF/z до 2Л, а выполнение маркерного,.элемента ротора с неподвижной кольцевой обмоткой- овышает его надежность.The invention relates to automation and computer technology and can be used to communicate information sources with a digital computing device. Phase transducers of angular displacements are known that contain an electromotor, a modulator, a movable and stationary gear magnetic circuits and measuring windings connected to the measuring inputs signal processing circuits. Due to the fact that all elements of the modulator and the radio tape recorder are simultaneously involved in the creation of output signals, manufacturing errors are averaged in the signals, which explains the high accuracy of the conversion t J However, due to the cyclical nature of the conversion, such devices do not allow unambiguously measuring The angles of rotation of the shaft in the whole range. 0 A two-phase phase angle transducer of the shaft is also known; comprising a casing, a synchronous electric motor with a block for the modulator drive, a measuring unit with a quartz master oscillator, connected to the winding - an accurate and coarse reference with magnetics, a shielding system and a modulator on the supports, equipped with two windless magnetic core elements 1, which are installed in electromagnetic interaction with the sub-fixed and stationary toothed rims and windings of an exact counting. On the modulator there are also two marker elements installed in the interaction Coils with coarse readings The movable ring gear is associated with the input shaft, which is located on supports, and the rotor of the electric motor is mounted on the modulator 23. The disadvantages of this converter are low reliability, due to the fact that some of the coils of the exact and coarse counting are movable and to connect them to the measuring circuit, flexible current leads, large dimensions and weight due to the inefficient use of volume, mainly occupied by a massive rotor of an electric motor and a large stator, are required. ametra. The closest to the present invention is a converter of the angular position of the shaft into a phase comprising a gear-less stator and rotor modulators rigidly connected to the rotor of a built-in inverted electric motor, a fixed gear stator connected magnetically through a stator modulator to the stator measuring winding, reinforced by the input shaft is a toothed rotor connected magnetically through a modulator, a rotor with a fixed measuring rotor winding, a stator and a rotor are made with internal teeth, stator modulators and p torus formed with external teeth and mounted within the stator and the rotor, and measuring the latter winding are output transducer G31 disadvantage of the known transform ers is small unambiguous reference range, limited pole pitch. The purpose of the invention is to expand the bottom of the range of an unambiguous reading of the converter. The goal is achieved by the fact that the stationary toothed stator connected magnetically through the stator modulator is rigidly connected to the angular position converter of the shaft into the phase containing toothed non-winding modulators of the stator and rotor with the measuring stator winding, mounted on the input shaft is a gear rotor connected magnetically through a rotor modulator with a fixed measuring winding the stator, the stator and the rotor are made with internal teeth, the stator modulator and the rotor modulator are made with external teeth and installed inside the stator and rotor, and the measuring windings of the stator and the rotor are the exact counting outputs of the converter, the marker element of the stator and marker are entered the rotor element, the output of which is the coarse count output of the converter. The rotor marker element is made in the form of a fixed annular magnetic core mounted on the body with a groove in which the ring winding is laid, a permanent magnet is mounted on the modulator, and a magnetic magnet with a fixed magnet core is fixed on the non-magnetic rotor cup. The drawing schematically shows a converter. A non-magnetic rotor cup 2 supporting a movable toothed rotor 3 is mounted on a controlled input shaft 1. A windless magnetic-conductor gear rotor modulator 4 is connected to the rotor 5 of an integrated modulating synchronous motor, for example, a hysteresis inverted inverter and containing a master cylinder. , fixed on the hollow hub 7 of the housing 8. An annular permanent magnet 9 with axial magnetization is mounted either on the housing 8, if the housing is made of a nonmagnetic material, or modulator on the gear rotor 4. In this case, the housing 8 is made of magnetically conductive material and acts as a screen. With a non-magnetic housing 8, the permanent magnet 9, together with the disks 10 and 11, the movable teeth of the rotor 3 and the toothed modulator 4 of the rotor, form a magnetic circuit around the annular stationary measuring winding 12 of the rotor. Another measuring winding 13 of the stator is surrounded by a magnetic core consisting of an annular permanent magnet 14 with the axial magnetization of the disk 15, a stationary toothed stator 16 and a second strapless winding modulator 17. On the stator 16 and the modulator 17, the stator is cut to the same number of teeth as on the rotor 3 and the modulator 4 of the rotor. The rotor 5 of the electric motor is mounted on the glass 18, on the outer surface of which there are winding-free rotor modulator 4, a stator modulator 17 and permanent magnets 19 with axial magnetization of the stator and rotor marker elements. The U-shaped magnetic core 20 with the concentrated winding 21 of the stator marker element and the annular magnetic circuit 22 of the U-shaped cross section with the annular winding 23 of the rotor marker element are fixed on the converter case 8. On the glass 2 there are fixed two ferromagnetic inserts 24 located opposite the protrusions of the magnetic circuit 22 and the teeth of the modulator 4 of the rotor 10 3.f Winding 12 and 3 can be connected to the precise reference block 25 of the measuring unit 26, and the winding 21 and 23 to the block 24 rough count, Winding 12 and 13 are fixed to the housing 8 of the converter stationary. To eliminate parasitic electromagnetics between the motor field # 1 and the transducer magnetic circuits on the cup 18, there are electrically conductive non-magnetic 27 and magnetic 2B shielding layers spanning the rotor electric motor 5. One of the extreme non-magnetic layers 27 faces the rotor 5, and the other to non-winding modulators 4 and 17 and to the permanent magnets 19. This prevents parasitic amplitude modulation of the signals at the outputs of the measuring unit 26, which can lead to errors as block 25 accurate, and in block 24 rough count. To eliminate the instability of the frequency of the quartz oscillator 29 on the price of the lower bit of the output code of the measuring unit 26, the voltage frequency on the codes of the motor power supply 30 is set by the quartz oscillator 29 of the measuring unit 26. The housing 8 can be made of a magnet to screen the converter from external fields blunt material. When the motor rotates, and consequently, the rotor toothed modulator 4, magnetic flux modulation occurs and an electromotive voltage is induced on the winding 12, the frequency of which is directly proportional to the number of teeth z of the rotor 3, the modulator 4 of the rotor and speed. the growth of the last revision: fn «z. The rotation of the input shaft 1 with a movable rotor 3 leads to a change in phase in this emf by an amount of 2jf when turning on the i / z part of the revolution. . When the rotor 5 of the motor and the stator toothed modulator 17 rotates, an electromotive voltage of the same frequency f, 4TO and in the winding 12 occurs in the winding 13, with a constant and independent of the rotation of the shaft 1 phase. During the rotation of the rotor 5 of the motor and the permanent magnets 19 in the winding 21, for each revolution, there is one short pulse of the EMF, the phase of which is constant. In the winding 23, this also results in short impulses of EMF following the frequency of rotation of the magnet 19, however, shifted relative to the pulses of the winding 21 by an angle equal to the angle of rotation of the monitored shaft I, since the phase of these pulses is determined by the moment of alignment of the plane of the inserts 24 turning together with a controlled shaft 1, with a plane of rotational magnet magnet 19 (the drawing shows the moment when the magnets 19 turned out to be aligned, respectively, with the inserts 24 and the magnetic core 20). The introduction of the rotor and stator marker elements expands the range of a unambiguous angle reading from ZF / z to 2L, and the implementation of the marker, rotor element with a fixed ring winding increases its reliability.
9 W 192717189 W 19271718