SU817622A2 - Синусно-косинусный преобразова-ТЕль - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в качестве генераторов опорны сигналов, синхронизированных по частоте с вращающимис  валами, в частнойти в анализаторах спектра вибраци вращающихс  валов, в измерительных устройствах балансировочной техники. По основному авт.св. № 577482 известен синусно-косинусный преобразователь , содержащий посто нный цилиндрический магнит, намагниченный в радиальном направлении, и потокочувствительный датчик, выполненный из твердотельной рамки с электродами на серединах боковых граней горизонтальных и вертикальных параллелепипедов , образующих рамку, а в каждом из двух вертикальных параллелепипедов рамки боковые противоположные грани по обе стороны в верхней и нижней половинах от выходных электродов выполнены с област ми повышенной скорости рекомбинации носителей тока, причем эти области в обоих вертикальных параллелепипедах расположены взаимно перпендикул рно дру к другу в поле цилиндрического магнита выходных сигналов СО Однако получение сдвига фаз между выходными сигналами затруднено из-за сложности технологического изготовлени  твердотельной рамки, поэтому сложно обеспечить перпендикул рность граней вертикальных параллелепипедов, образующих рамку. Неперпендикул рность указанных, выше граней ведет к погрешности, котора  обуславливает формирование несинусоидального и косинусоидального сигисшов, а сигналов вида S i п 52 t и cos(), где V - фазова  погрешность ортогональности. Таким образом, снижаетс  точность синусно-косинусного преобразовани . Цель изобретени  - уменьшение погрешности ортогональности выходных сигналов. Цель достигаетс  тем,.что в синусно-косинусный преобразователь, содержащий посто нный цилиндрический магнит , намагниченный в радиальном направлении , и потокочувствительный датчик , выполненный из твердотельной рамки с электродами на серединах боковых граней горизонтальных и вертикальных параллелепипедов, образующих рамку, а в ка/адом из двух вертикальных параллелепипедов.рамки боковые противоположные грани по обе стороны в верхней и нижней половинах от выходных электродов выполнены с област ми повышенной скорости рекомбинации носителей тока, причем эти. области в обоих вертикальных параллелепипедах расположены взаимно перпендикул рно друг к другу в поле цилиндрического магнита, дополнительно введены два сумматор, два нёинвертирующих входа одного из них и неинвертирующий и инвертирующий входы другого подключены соответственно к выходным электродам твердотельной рамки.

На чертеже схематично показан синусно-косинусный преобразователь.

Преобразователь состоит из посто нного цилиндрического магнита 1, укрепленной внутри его твердотельной рамки 2, электродов З-б, рамка имеет области 7 и 8 повышенной скорости рекомбинации носителей тока, сумматора 9 с неинвертирукнцими входами и сумматора 10 с неинвертирующим и инвертирук цим входами.

Устройство работает следующим образом.

При вращении намагниченного в радиальном направлении посто нного цилиндрического магнита 1 образуетс  переменное магнитное поле B Bosin t измен ющеес  по синусоидальному закону с частотой, синхронной частоте вращающегос  вала, св занного механически с магнитом. Твердотельна  прлупроводникова  рамка 2 помещена в это магнитное поле.

При протекании посто нного электрического тока по вертикальным параллелепипедам , образующим твердотельную рамку 2, наход щуюс  в поле посто нного цилиндрического магнита мен етс  их электрическое сопротивление .. Причем, если в верхней-половине вертикального параллелепипеда сопротивление увеличиваетс , то в нижней уменьшаетс , так как в этих случа х сила Лоренца отклон ет носители тока к области 7 и от области 8 с повышенной скоростью рекомбинации носителей тока. При э.том, например, на электроде 3 возникает напр жение и ио31пЛ.t. Сила Лоренца аналогично действует и во втором вертикальном параллелепипеде, образующем твердотельную рамку 2, но так как области 7 и 8 повышенной скорости рекомбинации носителей тока созданы на гран х параллелепипеда, которые выполнены с технологической погрешностью перпендикул рности, то на

электроде 6 образуетс  напр жение и Upsin(t ), где - фазова  погрешность ортогональности, обусловленна  изготовлением неперпендикул рных граней. Таким образом, при вращении посто нного цилиндрического магнита на электродах твердотельной рамки образуютс  сигналы вида и « UjjSiniit и и UoSin{5l. t+90 4-J) . Оба сигнала поступают на сумматор 9 через его неинвертирующие входы, при этом на его выходе образуетс  напр  ® «® () 2U cos (5° f) s//j-Гй 5° )

vjsitf(sit j- i/ rn if y;

Кроме того, оьа сигнала поступают также на сумматор 10 с электрода 3 твердотельной рамки через неинвертирук ций |йход, а с электрода 6 - через инверггирующий вход. На выходе сумматора 10 образуетс  напр жение

Ufff&ifStt-si(Qt 90°i-)

2ij,s/v/-«5-рс уг  45 f;

(ti-{t.)---( (Sit .

Таким образом, на выходных клеммах

синусно-косинусного преобразовател , к которым подсоединены выходы сумматора 9 и 10, формируютс  строго сит нусоидальный и косинусоидальный сигналы, т.е. между выходными сигналами обеспечен точный 90°-ный сдвиг фаз. Амплитуды выходных сигналов легко уравниваютс  подбором коэффициента усилени  сумматоров.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 577482, кл. G 01 R 33/03, 1976 (прототип).

9

f 723.

ч

-f

f

7