SU601708A1 - Functional shaft angular position-to-voltage converter - Google Patents
Functional shaft angular position-to-voltage converterInfo
- Publication number
- SU601708A1 SU601708A1 SU762314410A SU2314410A SU601708A1 SU 601708 A1 SU601708 A1 SU 601708A1 SU 762314410 A SU762314410 A SU 762314410A SU 2314410 A SU2314410 A SU 2314410A SU 601708 A1 SU601708 A1 SU 601708A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- output
- converter
- input
- transformer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к автоматике и измерительной технике, в частности, к устройствам дл преобразовани угла поворота вала в напр жение, и может найти применение дл автоматического контрол и измереНИИ физических величин, функцио1й1льно св занных с угловым перемещением, например, дл измерени и контрол вылета стрелы подъемного крана.The invention relates to automation and measurement technology, in particular, to devices for converting the angle of rotation of the shaft to voltage, and can be used for automatic control and measurement of physical quantities that are functionally related to angular displacement, for example, to measure and control boom lift the crane.
Известен преобразователь угла поворота вала в напр жение, содержащий поворотный трансформатор, например ферродинамический преобразователь, выходной сигнал которого линейно св зан с углом поворота его выходного вала |l/ .A known converter for converting a shaft angle to a voltage comprising a rotary transformer, for example, a ferrodynamic converter, the output of which is linearly related to the angle of rotation of its output shaft | l /.
Однако область применени этого устройства ограничена пр мыми измерени ми углов и физических величин, линейно св занных с угловым перемещением вала.However, the field of application of this device is limited to direct measurements of angles and physical quantities linearly related to the angular displacement of the shaft.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению вл етс преобразователь , который, как и данный преобразователь , содержит блок дл алгебраического суммировани и последовательно включенные поворотный трансформатор, обмотка статора, The closest technical solution to this invention is a converter, which, like this converter, contains a block for algebraic summation and a series-connected rotary transformer, a stator winding,
которого соединена с выходом питани источника стабилизированного переменного Hiaпр жени , а вал ротора вл етс механическим входом устройства, и нормируюший преобразователь переменного напр жени в посто нное, выход которого вл етс выходом устройства 2 .which is connected to the power supply output of the stabilized variable voltage Hia, and the rotor shaft is the mechanical input of the device, and the normalizing AC-to-constant converter, the output of which is the output of the device 2.
Однако этот преобразователь имеет ограниченное применение, что обусловлено ограниченностью класса формируемых им функциональных зависимостей. В частности, как известно, статические выходные характеристики синус-косинусных поворотных трансформаторов .в зависимости от включени обмоток описываютс только синусоидальными косинусоидальными и линейными зависимост ми . Кроме того, этот преобразователь сложен и имеет узкий диапазон регулировани параметров статических характеристик преобразовани , что обусловлено осуществлением указанных регулировок путем изменени конструктивных параметров поворотного трансформатора, например путем изменени относительного положени магнитного шунта, измен ющего конфигурацию и интенсивность магнитного пол в поворотном тран фор(аторе. Целью изобретени вл етс расширение области применени . Дл этого в преобразователь введен масштабный блок, подсоединенный входом к выходу нормирующего преобразовател перемен ного напр жени в посто нное, а выходом к первому входу блока алгебраического суммировани , второй вход и выход которого по ключеШвГ соответственно к выходу обратной св зи и управл ющему входу источника стабилизированного переменного напр жени , кроме того, в нем источник стабилизированHotxD переменного, напр жени вьшолнен в ввде последовательно соединенных источниjcat опорного напр жени , блока Уравнени , подключенного другим входом к управл ющему входу источника стабилизированного переменного напр жени , усилител рассогласовани и регулирующего элемента, выход которого соединен с входом преобр азоТател : посто нного напр жени в переменное , выход которого вл етс выходом питани источника стабилизированного переме ного напр жени и входом аттенюатора обра ной св зи, выход которого вл етс выходом обратной св зи источника стабилизированного переменного напр жени . На фиг. 1 приведена структурна электрическа схемй- преобразовател ;на фиг. 2 статические характеристики преььразовател Функциональный преобразователь уголнапр жение содержит поворотный трансформатор 1, нормирующий преобразователь переменного напр жени в посто нное 2, мас штабный блок 3, блок дл алгебраического суммировани 4 и источник стабилизирован ного переменного напр жени 5. Источник стабилизированного переменного напр жени 5 содержит блок дл сравне ни 6, усилитель рассогласовани 7, регул рующий элемент 8, аттенюатор обратной св зи 9, преобразователь посто нного напр жени в переменное НО и источник оп ного напр жени 11. Выход трансфорК1атора 1 подключен к входу нормирующего преобразовател переменного напр жени в досто нное 2, выход которого соединен с вкадом масштабного блока 3. Выход масштабного блока 3 подключен к одному из входов блока дл алгебраичеcKonJ суммировани 4, на другой вход которого подключен выход аттенюатора обратной св зи 9 стабилизированного источника переменного напр жени 5. Выход бл ка 4 соединен с входом блока 6, к другому входу которого поцключен источник опор ного напр жени 11. Выход блока 6 соединен с входом усилител рассогласовани 7, подключенного своим выходом к управл ющему входу регулирующего элемента 8, на другой вход которого подаетс нестабилизированное посто нное напр жение, подаваемое на аттенюатор обратной св зи 9 и преобразователь Аосто нного напр жени в переменное 1О. Механический входной сигнал устройству подаетс на вход по воротноготрансформатора 1 в виде угла поворота вала его ротора Ф . Выходное напр же1уие устройства Ъ . функционально св занное;С углом Ч , снимаетс с выхода нормирующепэ пр& образовател переменного напр жени в посто нное 2, . Преобразователь работает следующим образом . В начальном положении угла поворота вала ротора трансформатора 1 амплитуда переменной ЭДС на его выходе равна нулю и соответственно равны нулю выходное напр жение устройства tl.g и выходное напр жение масштабного блока 3. Напр жение сравнени на входе блока 6 равно в этом случае выходному напр жению аттенвэатора обратной св зи 9, пропорциональному напр жению питани преобразовател 10. Если напр жение питани преобразовател 1О отклонитс от установившегос значени , определ емого условием } CT (1) -опорное напр жение источника -напр жение сравнени на входе блока 6, равное в данном случае выходному напр жению аттенюатора обратной св зи 9UQ|,To по вл ющеес на выходе блока 6 напр жение рассогласовани усиливаетс усилителем рассогласовани 7 и регулирующий элемент 8 изменит свои параметры так, что его выходное напр жение восстановит прежнюю величину. В результате напр жение питани преобразовател Ю остаетс посто нным, и. естественно , посто нна амплитуда и частота питани трансформатора 1. При отклонении угла поворота вала ротора трансформатора 1 от начального положени на некоторый угол, на его выходе по вл етс переменна ЭДС и соответственно по вл етс напр жение на входе блока 4. Это напр жение, суммиру сь с выходным напр жением аттенюатора обратной св зи 9, вызывает изменение сравнивающего напр жени на входе блока 6. По вл ющийс сигнал рассогласовани на входе усилител 7 усиливаетс , а регулирующий элемент В измен ои параметры так, чтобы восстановнравеиство .However, this converter has limited application, due to the limited class of functional dependencies formed by it. In particular, as is known, the static output characteristics of sine-cosine rotary transformers, depending on the windings included, are described only by sine cosine and linear dependencies. In addition, this converter is complex and has a narrow range of adjustment of the parameters of static conversion characteristics, which is due to the implementation of these adjustments by changing the design parameters of the rotary transformer, for example, by changing the relative position of the magnetic shunt, which changes the configuration and intensity of the magnetic field in the rotary transformer. The aim of the invention is to expand the scope of application. To do this, a scale unit, connected input to the output of the normalizing AC-DC converter, and the output to the first input of the algebraic summing unit, the second input and output of which are connected to the feedback output and the control input of the stabilized alternating voltage, in addition, The source is stabilized by Hot D ac, voltage is made in the input of the series-connected voltage source, Equation block, connected by another input to the control input of the stabilizer variable voltage, the error amplifier and the regulating element, the output of which is connected to the inverter input: DC to AC voltage, the output of which is the power output of the stabilized alternating voltage source and the input of the back-link attenuator, the output of which is a feedback output of a stabilized alternating voltage source. FIG. 1 shows a structural electrical circuit converter; FIG. 2 static characteristics of the transformer The functional voltage converter contains a rotary transformer 1, a normalizing converter of alternating voltage to constant 2, a scale unit 3, a unit for algebraic summing 4, and a source of stabilized alternating voltage 5. The source of stabilized alternating voltage 5 contains a block for comparison, not 6, the error amplifier 7, the regulating element 8, the feedback attenuator 9, the DC / DC converter and the source reference voltage 11. The output of transformer 1 is connected to the input of a normalizing variable voltage converter into a constant 2, the output of which is connected to the unit of the scale unit 3. The output of the scale unit 3 is connected to one of the inputs of the block for algebraic-konJ summation 4, to another input which is connected to the output of the attenuator feedback 9 stabilized source of alternating voltage 5. The output of block 4 is connected to the input of block 6, to the other input of which is connected the source of the reference voltage 11. The output of block 6 is connected to input A mismatch amplifier 7, connected by its output to the control input of the regulating element 8, to the other input of which is fed an unstabilized DC voltage applied to the feedback attenuator 9 and the AC voltage to AC converter. The mechanical input signal to the device is fed to the input of the gate transformer 1 in the form of the angle of rotation of the shaft of its rotor F. The output direction of the device is b. functionally connected; With angle H, the normalizing voltage is removed from the output & variable voltage generator into constant 2,. The Converter operates as follows. In the initial position of the angle of rotation of the rotor shaft of the transformer 1, the amplitude of the variable emf at its output is zero and, accordingly, the output voltage of the device tl.g and the output voltage of the scale unit 3 are zero. The comparison voltage at the input of the block 6 is equal in this case to the output voltage feedback attenuator 9 proportional to the supply voltage of the converter 10. If the supply voltage of the converter 1O deviates from the set value determined by the condition} CT (1) is the reference voltage of the source –voltage Comparison at the input of block 6, equal in this case to the output voltage of the feedback attenuator 9UQ |, To that appears at the output of block 6, the error voltage is amplified by the error amplifier 7 and the regulating element 8 changes its parameters so that its output voltage will restore the previous value. As a result, the power supply voltage of the converter Yu remains constant, and. Naturally, the constant amplitude and frequency of power supply of transformer 1. When the angle of rotation of the rotor shaft of transformer 1 deviates from the initial position at a certain angle, a variable EMF appears at its output and, accordingly, a voltage appears at the input of unit 4. This voltage, Adding to the output voltage of the feedback attenuator 9, causes a change in the comparison voltage at the input of the block 6. The appearance of the error signal at the input of the amplifier 7 is amplified, and the regulating element B changes the parameters novelty.
U) U,--ol., t2)U) U, - ol., T2)
УHave
-амплитуда выходного напр же ни поворотного трансформа- j тора;- amplitude of the output voltage of the rotary transformer j;
а - коэффи1шент пропорциональнойти , и„ - амплитуда напр жени источника питани поворотного трансформатора; - угол поворота вала ро гора поворотного трансформатора. Но, так как теперь ,,дЗ) где Up, выходное напр жение аттеню тора обратной св зи 9, tlj - выходно напр жение масшта ного блока 3, . то выходное напр жение регулирующего эле мента 8 изменитс на величину, соответструюшую изменению напр жени . Эт© приведет к изменению амйлитуды напр жени питани трансформатора 1 и соответственно к изменению era чувствительности. В результате чувствительность трансформатора 1 оказываетс функцией его выходного напр жени , что соответствует нелиней ной зависимости между выходным напр жешлем преобразовател и его входным сигналом . Статическую характеристику преобразовани можно получить из совместного решени выражений (1) и (2) с учетом выражени (3) и следующих CTaTH4ec5kHX харе ктеристик аттенюатора обратной св зи 9, нормирующего преобразовател 2, масштабного блока 3 и преобразовател 1Q: « .-Ур:У . ,, гдеид,ид,и,и,и,и - выходные напр жени аттенюатора обратной св зи 9, все-. го преобразовател , масштабного блока 3, преобразовател Ю, трансформатора 1- и регулирующего элемента 8 соответственно: Ke,,Kj,,R,,K - коэффициенты передачи соответствующих компонентов устройства (см. фиг. 1). Производ соответствующие подстановки. в выражени (1) и (2) и разреша полученные /выражени относительно в 1ходнрго напр жени преобразовател Up получим следующее выражение дл статической характеристики преобразовани :a is a coefficient proportional to, and a is the voltage amplitude of the power source of the rotary transformer; - angle of rotation of the shaft ro mountain of the rotary transformer. But, since now, ds) where Up, the output voltage of the feedback attenuator 9, tlj is the output voltage of the scale unit 3,. This output voltage of the regulating element 8 will change by an amount corresponding to the subsequent voltage change. This will lead to a change in the amplitude of the supply voltage of the transformer 1 and, accordingly, to a change in the era of sensitivity. As a result, the sensitivity of transformer 1 turns out to be a function of its output voltage, which corresponds to a non-linear relationship between the output voltage of the converter and its input signal. The static transformation characteristic can be obtained from the joint solution of expressions (1) and (2), taking into account expression (3) and the following CTaTH4ec5kHX characteristics of feedback attenuator 9, normalizing converter 2, scale unit 3 and 1Q converter: ".-Ur: Y . Where, I went, and, and, and, and — the output voltage of the feedback attenuator 9, all. converter, scale unit 3, converter U, transformer 1- and regulating element 8, respectively: Ke ,, Kj ,, R ,, K are the transfer coefficients of the corresponding components of the device (see Fig. 1). The production of the corresponding substitutions. in expressions (1) and (2) and resolving the obtained / expressions with respect to the first voltage of the converter Up, we obtain the following expression for the static characteristic of the transformation:
.А М.A M
в 1±ВЧ (4)in 1 ± HF (4)
i «Jbl lnlHo i "Jbl lnlHo
К(3(K (3 (
к 2L L Jin±i.to 2L L Jin ± i.
Дв Tw
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762314410A SU601708A1 (en) | 1976-01-14 | 1976-01-14 | Functional shaft angular position-to-voltage converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762314410A SU601708A1 (en) | 1976-01-14 | 1976-01-14 | Functional shaft angular position-to-voltage converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU601708A1 true SU601708A1 (en) | 1978-04-05 |
Family
ID=20645657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762314410A SU601708A1 (en) | 1976-01-14 | 1976-01-14 | Functional shaft angular position-to-voltage converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU601708A1 (en) |
-
1976
- 1976-01-14 SU SU762314410A patent/SU601708A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU601708A1 (en) | Functional shaft angular position-to-voltage converter | |
US3600669A (en) | Method and apparatus for linearizing the signal output of an lvdt responsive to nonlinear input motion | |
Kronacher | Design, performance and application of the Vernier resolver | |
US3397358A (en) | Rotating coil magnetometer with means to compensate for variations in rotational speed | |
JPS58133167A (en) | Device for obtaining common frequency of two electric ac amounts | |
US3705344A (en) | Wideband constant amplitude-variable phase circuit | |
SU75410A1 (en) | Device for automatic solving systems of differential equations with complex coefficients | |
SU412560A1 (en) | DC CONVERTER TO AC VOLTAGE PHASE | |
RU2106055C1 (en) | System controlling machine of dual power supply | |
SE446661B (en) | INDUCTIVE POTENTIOMETER | |
SU436228A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING ANGLES | |
SU1634984A2 (en) | Non-contact linear synchro transmitter | |
SU120957A1 (en) | Device for measuring the angular mismatch of two axes | |
SU759960A1 (en) | Contact-free dc tachogenerator | |
SU567163A1 (en) | Phase system for angle-to-code conversion | |
JPH037071B2 (en) | ||
SU640353A1 (en) | Shaft angular position-to-code converter | |
SU737777A1 (en) | Rating transducer | |
SU610257A2 (en) | Induction-type shaft angular position sensor | |
SU142041A1 (en) | Sine-cosine transducer | |
SU77264A1 (en) | Device for measuring the angle of rotation of the shaft | |
SU661408A1 (en) | Arrangement for monitoring electric network impedance | |
RU2224979C2 (en) | Former of output signal of inductive differential instrument transducer | |
SU1252663A1 (en) | Variable reluctance pickup | |
SU86348A1 (en) | Transformer |