SU1179535A1 - Shaft turn angle encoder - Google Patents
Shaft turn angle encoder Download PDFInfo
- Publication number
- SU1179535A1 SU1179535A1 SU843712432A SU3712432A SU1179535A1 SU 1179535 A1 SU1179535 A1 SU 1179535A1 SU 843712432 A SU843712432 A SU 843712432A SU 3712432 A SU3712432 A SU 3712432A SU 1179535 A1 SU1179535 A1 SU 1179535A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- stator
- output
- rotor
- angle sensor
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий генератор, выход генератора через делитель частоты подключен к формирователю напр жени питани , выход которого подключен к входам датчика угла, выход датчика угла подключен к информационному входу блока преобразовани сдвига фазы в код, тактовый вход которого соединен с генератором , отличающийс тем, что, с целью повышени ресурса работы преобразовател , выход формировател напр жени питани %;... о - / подключен к опорному входу блока преобразовани сдвига фазы в код. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийс тем, что датчик угла содержит установленный в корпусе зубчатьй статор с внутренними зубцами и укрепленный на валу безобмоточный ротор с внешними зубцами, обращенными к статору, статор выполнен в виде четного числа р зубчатых секторов, равномерно расположенных по окружности на рас2 сто нии -р- относительно друг друга , в пазы секторов статора уложена об (О мотка, выводы которой вл ютс выхо (Л дом датчика угла, многополюсньй модул тор, установленный с зазором концентрично внутри ротора, ротор выполнен в виде тонкостенного стакана из упругого ферромагнитного, предварительно намагниченного материала , зубцовые шаги i oi ротора и статора выполнены равными, каждый зубчатый сектор статора смещен по углу относительно соседнего зубчато го сектора на величину - , вьгооА Р со СП ды модул тора вл ютс входами дат00 чика угла. ел1. SHAFT ANGLE CONVERTER of the CODE containing the generator, the generator output is connected via a frequency divider to the power supply shaper, the output of which is connected to the inputs of the angle sensor, the output of the angle sensor is connected to the information input of the phase shift to code unit whose clock input is connected with a generator, characterized in that, in order to increase the service life of the converter, the output of the power supply voltage driver%; ... o - / is connected to the reference input of the phase-to-code conversion unit. 2. The converter according to claim 1, characterized in that the angle sensor comprises a toothed stator mounted in the housing with internal teeth and a windless rotor mounted on the shaft with external teeth facing the stator, the stator is made in the form of an even number of gear sectors evenly spaced around the circumference at a distance of -r- relative to each other, in the grooves of the sectors of the stator laid about (O coil, the conclusions of which are output (the angle sensor, a multi-pole modulator installed with a gap concentrically inside the rotor, the rotor vyp Completed in the form of a thin-walled cup made of elastic ferromagnetic, pre-magnetized material, the cogging steps i oi of the rotor and the stator are equal; Chika corner. Ate
Description
1 one
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.The invention relates to automation and computing and can be used to connect analog information sources with a digital computing device.
Целью изобретени вл етс повышение ресурса работы преобразовател угла поворота вала в код.The aim of the invention is to increase the service life of the converter angle of rotation of the shaft in the code.
На чертеже представлена структурна схема преобразовател .The drawing shows a block diagram of the converter.
Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1, выход генератора 1 через делитель 2 частоты подключен к формирователю 3 напр жений питани , выход которого подключен к входам датчика 4 угла, выход датчика 4 угла подключен к информационному входу блока 5 преобразовани сдвига фазы в код, тактовый вход которого соединен с генератором 1, выход формировател 3 напр жени питани подключен к опорному входу блока 5 преобразовани сдвига фазы в код.The shaft rotation angle-to-code converter contains a generator 1, the generator 1 output through a frequency divider 2 is connected to a power supply shaper 3, the output of which is connected to the inputs of the angle sensor 4, the output of the angle sensor 4 is connected to the information input of the phase-shift block 5, the clock input of which is connected to the generator 1, the output of the power supply voltage generator 3 is connected to the reference input of the phase-to-code conversion unit 5.
Датчик 4 угла содержит установленный в корпусе 6 зубчатьй статор 7 с внутренними зубцами и укрепленный на валу безобмоточный ротор 8 с внешними зубцами, обращенными к статору 7, статор 7 вьшолнен в виде четного числа р зубчатых секторов 9, равномерно расположенных по окружности на рассто нии ii относиР тельно друг друга, в пазы секторовThe angle sensor 4 includes a serrated 7 stator 7 with internal teeth and a shaft-free rotor 8 mounted on the shaft and with external teeth facing the stator 7 mounted on the shaft, the stator 7 is filled as an even number of gear sectors 9 evenly spaced around the circumference at distance ii relatively each other, in the slots of the sectors
статора 7 положена обмотка 10, выводы которой вл ютс выходом датчика 4 угла, многополюсньш модул тор 11, установленный с зазором концентрично внутри ротора 8, ротор 8 выполнен в виде тонкостенного стакана из jrnpyroro ферромагнитного, предварительно намагниченного материала , зубцовые шаги Доб ротора и статора выполнены равными, каждьй зубчатый сектор 9 статора 7 смещен по углу относительно соседнего зубй чатого сектора на величинуthe stator 7 is laid winding 10, the findings of which are the output of the angle sensor 4, a multi-pole modulator 11 mounted concentrically inside the rotor 8, the rotor 8 is made in the form of a jarnpyroro ferromagnetic, pre-magnetized material, the jagged steps of the Ad rotor and the stator are made equal, each toothed sector 9 of the stator 7 is offset by an angle relative to the adjacent tooth sector by
DD
а выводы модул тора 11 вл ютс входами датчика 4 угла.and the outputs of the modulator 11 are the inputs of the angle sensor 4.
Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.
Переменное напр жение от генератора 1 поступает на делитель 2, ко- зффициент делени которого определ етс числом разр дов точного отсчета угла. После делител 2 переменное напр жение поступает на формирова352The alternating voltage from the generator 1 is fed to the divider 2, the division factor of which is determined by the number of bits of the exact angle reading. After the divider 2, the alternating voltage is applied to the formarovy352
тель 3, коэффициент делени которого равен числу пар полюсов модул тора 11. На выходе формировател 3 образуетс многофазное напр жение, которьм запитываетс модул тор 11. Вращающеес магнитное поле, образуемое многополюсным модул тором 11, приводит к деформации гибкой стенки ротора 8 (бегущей волне)3, the division factor of which is equal to the number of pole pairs of the modulator 11. The output of the imaging unit 3 forms a multiphase voltage, which is fed by the modulator 11. A rotating magnetic field formed by a multi-pole modulator 11 leads to deformation of the flexible rotor wall 8 (traveling wave)
с частотой многофазного напр жени , поступающего на модул тор 11. Изменение зазора между зубь ми ротора 8 и секторов 9 статора 7 приводит к изменению магнитного потока, охватывающего каждую сигнальную обмотку 10, вследствие чего в каждой сигнальной обмотке 10 навод тс переменные напр жени , величина которых пропорциональна рассто ниюwith the frequency of the multiphase voltage supplied to the modulator 11. A change in the gap between the rotor teeth 8 and the sectors 9 of the stator 7 leads to a change in the magnetic flux that encompasses each signal winding 10, as a result of which in each signal winding 10 alternating voltages are induced, the magnitude which is proportional to the distance
между зубь ми ротора 8 и статора 7 и угловому положению зубьев ротора 8 относительно зубьев секторов 9 статора 7. Под действием вращающегос магнитного пол модул тора 11between the teeth of the rotor 8 and the stator 7 and the angular position of the teeth of the rotor 8 relative to the teeth of the sectors 9 of the stator 7. Under the action of the rotating magnetic field of the modulator 11
стенка ротора 8 изгибаетс по синусоидальному закону (если развернуть модул тор 11, ротор 8 и статор 7 в линию, то при работающем модул торе 11 стенка ротора 8 в каждыйthe rotor wall 8 bends sinusoidally (if the modulator 11, the rotor 8 and the stator 7 are turned into a line, then when the modulator 11 is working 11, the rotor wall 8 each
момент времени будет занимать положение синусоиды, удаленной от линии статора 7 на величину зазора между зубь ми статора 7 и недеформированного ротора 8). Рассто ние между зубь ми ротора 8 и зубь миthe moment of time will occupy the position of a sinusoid that is remote from the stator line 7 by the size of the gap between the stator teeth 7 and the undeformed rotor 8). The distance between the teeth of the rotor 8 and the teeth
каждого сектора статора 7 в момент времени t можно определить по формуле:each sector of the stator 7 at time t can be determined by the formula:
8 8oJ Um5in al4i -0,8 8oJ Um5in al4i -0,
где Sg - зазор между зубь ми статора и недеформированного ротора ,where Sg is the gap between the stator teeth and the undeformed rotor,
S2 - частота питани модул тора 1 1 ;S2 is the power frequency of the modulator 1 1;
m - коэффициент модул ции к - пор дковый номер сектора 9 статора 7 (к 1,2,3,.,.р). Величина переменных напр жений в каждой сигнальной обмотке (без учета остаточных напр жений) в момент времени t будетm is the modulation coefficient k is the sequence number of sector 9 of the stator 7 (to 1,2,3,.,. р). The magnitude of the variable voltages in each signal winding (excluding residual voltages) at time t will be
U, Uo Hr«s;n nb(U, Uo Hr "s; n nb (
где UQ - амплитуда переменного напр жени в сигнальной обмотке при рассто нии между зубь ми ротора и зубь ми соответствующего сектора статора равном 8,, . При вращательном движении ротора 8 величины мгновенных напр жений в сигнальных обмотках будутwhere UQ is the amplitude of the alternating voltage in the signal winding with the distance between the rotor teeth and the teeth of the corresponding stator sector equal to 8 ,,. During the rotational movement of the rotor 8, the magnitude of the instantaneous voltages in the signal windings will be
U,lJo lm5;r jlblKM)- lj5 n cJo-fc+(KM)U, lJo lm5; r jlblKM) - lj5 n cJo-fc + (KM)
где OQ - частота движени зубьев при вращении ротора.where OQ is the frequency of movement of the teeth during rotation of the rotor.
/ ,ч / h
Фазовый угол (к-1; множитеГ 2ii Phase angle (k-1; multiply G 2ii
л sin Wpt+Ck-l)J вызван смещением зубьев каждого сектора статораl sin Wpt + Ck-l) J caused by the offset of the teeth of each stator sector
U06U06
относительно друг друга на частrelatively each other on the part
р R
шага. В результате сложени напр жений сигнальных обмоток при симмет- , ричной системе, т.е. при четном числе секторов статора, размещенных равномерно по окружности, суммарное напр жение будет.steps. As a result of the addition of the voltage of the signal windings with a symmetric system, i.e. with an even number of stator sectors placed evenly around the circumference, the total voltage will be.
U5- |Uo lC05i - oH.U5- | Uo lC05i - oH.
Таким образом, поворот ротора сдвигает фазу суммарного напр жени сигнальных обмоток по отношению к опорному (напр жению питани модул тора 11). Поворот ротора 8 на один зуб сдвигает фазу суммарного сигнального напр жени на ЗбО (G3(jt 2ii). Блок 5, управл емый опорным и сигнальным напр жени ми и заполн емьм от генератора 1, фиксирует угол поворота ротора 8 в цифровой форме.Thus, the rotation of the rotor shifts the phase of the total voltage of the signal windings with respect to the reference (power supply voltage of the modulator 11). Rotating the rotor 8 by one tooth shifts the phase of the total signal voltage to BDO (G3 (jt 2ii).) Unit 5, controlled by the reference and signal voltages and filled from generator 1, fixes the angle of rotation of the rotor 8 in digital form.
Достоинством такого преобразовател вл етс простота, долговечность , высока разрешающа способность , высока точность.The advantage of such a converter is simplicity, durability, high resolution, high accuracy.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843712432A SU1179535A1 (en) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | Shaft turn angle encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843712432A SU1179535A1 (en) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | Shaft turn angle encoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1179535A1 true SU1179535A1 (en) | 1985-09-15 |
Family
ID=21108043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843712432A SU1179535A1 (en) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | Shaft turn angle encoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1179535A1 (en) |
-
1984
- 1984-03-19 SU SU843712432A patent/SU1179535A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 503268, кл. G 08 С 9/00, 1973. Вайда Л.И. и др. Электронные узлы прецизионного преобразовател угол-код. - В кн. Элементы цифровых систем управлени . Л.: Наука, 1971, с. 216, рис. 1. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4772815A (en) | Variable refluctance position transducer | |
SU1279546A3 (en) | Tachometer generator | |
DE69204771T2 (en) | Device for measuring the angular position of a rotor in relation to a stator. | |
US4755751A (en) | Brushless rotary position transducer | |
CA1335415C (en) | Torque measuring apparatus | |
US5189353A (en) | Resolver system | |
US6041022A (en) | Mechanical-electric energy converter and watch part comprising this energy converter | |
SU1179535A1 (en) | Shaft turn angle encoder | |
SU748698A1 (en) | Sensor of rotor angular position | |
SU571857A1 (en) | Contactless angle converter | |
JP2613059B2 (en) | Magnetic sensor | |
SU127076A1 (en) | Automatic correction device for kinematic systems | |
SU902042A1 (en) | Shaft angular position-to-phase converter | |
SU436975A1 (en) | Angle to Voltage Converter | |
SU1432432A1 (en) | Device for measuring angular characteristic of starting and synchronizing torque of electric motor | |
SU465646A1 (en) | Angle Code Transducer | |
JPH07104178B2 (en) | Rotation angle detector | |
SU670800A1 (en) | Device for monitoring toothed wheel error | |
SU1191848A1 (en) | Method of measuring angular moment characteristic of step motor | |
RU1798865C (en) | Induction reducer | |
SU1213543A1 (en) | Shaft turn angle-to-digital converter | |
SU397953A1 (en) | CONVERTER "ANGLE - CODE" | |
EP0230134B1 (en) | System for driving drum | |
SU643744A1 (en) | Magnetic-modulation rotation angle sensor | |
SU823826A1 (en) | Inductive transducer of angular displacement |