SU853377A2 - Двухканальный датчик угловыхпЕРЕМЕщЕНий - Google Patents

Description

(54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относитс  к контроль измерительной технике и может быть использовано, в частности, дл  изме ни  угловых перемещений. Известен двухканальный датчик уг вых перемещений, содержащий три пло ких многополюсных вращающихс  транс форматора (ВТ), один из которых  вл етс  возбуждающим, второй образует канал грубого отсчета, а третий канал точного отсчета 1. Соответ ствующие квадратурные обмотки ротор всех трех ВТ соединены между собой параллельно. Число пар полюсов статора и ротора каждого из ВТ одинако и равно п у возбуждающего ВТ. (п+1) у ВТ в канале грубого отсчета и m у ВТ в канале точного отсчета, где пит- целые числа натурального р да 1, 2, 3 и т.д. Недостатком данного датчика  вл етс  погрешность воспроизведени  синусно-косинусной зависимости выходного сигнала в канапе точного отсчета, обусловленна  наличием мо дулирующей составл ющей, периодичность которой равна разности чисел пар полюсов возбуждающего ВТ и ВТ в канале точного отсчета, а также асимметрией их квадратурных обмоток . и наличием взаимной индуктивной св зи между ними. Цель изобретени  - повыиение точности . Это достигаетс  тем, что датчик снабжен активно-реактивными сопротивлени ми , выполненными последовательно с одной или с обеими квадратурными обмотками ротора вращающегос  трансформатора (ВТ) в канале точного отсчета, а число пар. полюсов вращающихс  трансформаторов (ВТ) - возбуждающего и в канале точного отсчета выполнено одинаковыми. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема двухканального датчика угловых перемещений. Датчик содержит на статорах образующих .его трех ВТ пары квадратурных обмоток 1-2, 3-4 и 5-6 статора, а на роторах 7, 8 и 9, смонтированных на общем валу 10, пары квадратурных обмоток 11-12, 13-14 и 15-16 ротора, число пар полюсов обмотки статора и ротора одного из ВТ выполнено равным (nil), а второго и третьего ВТ- равным п, где п - любое целое число. Первый ВТ образует канал грубого отсчета, а третий ВТ - канал точного отсчета. Пор док размещени  этих ВТ

на валу 10 может быть произвольньви. Последовательно с квадратурными обмот ками 15-16 ротора ВТ в канале точного отсчета включены регулируемые активно-реактивные сопротивлени  17 и 18.

Двухканальный датчик угловых пере|Ме1цений работает следующим образом.

Одна из квадратурных обмоток статора , например обмотка 3 возбуждающего ВТ (второго), подключаетс  к источнику питани  переменного тока, а втора  обмотка 4 - замыкаетс  накоротко или на симметрирующую нагрузку. При большом числе пар полюсов п возбуждающего ВТ надобность в обмотке 4 отпадает из-за малой эффективности ее .симметрирующего воздействи . При повороте вала 10, а следовательно, и роторов 7, 8 и 9 трех ВТ. на некоторый угол oi в квадЕ атурйых обомотках 1-2 первого ВТ в канале грубого отсчета генерируютс  напр жени , пропорциональные si not и cosoi , а в квадратурных обмотках 5-6 третьего ВТ в канале точного отсчета генерируютс  напр жени , пропорциональные sin 2not и cos 2поб . Численное значение п выбираетс  из требуемой полюсности (точности) точного отсчета.

Погрешность сР искажени  синуснокосинусной зависимости выходного сигнала ВТ от угла об поворота ротора в рассматриваемом датчике определ етс  зависимостью ..

f::.(p.-p2)oi + Bj,

где р i - число пар полюсов одного из ВТ, вход щих в датчик, i 1, 2, 3,

Р„ - число пар полюсов возбуждающего (в данном случае второго) BTJ

А и В- - коэффициенты, функционально св занные с возмущающими факторами, к числу которых относ тс  неперпендикул рность осей квадратурных обмоток вход щих ВТ, неравенство параметров и коэффициентов передачи этих обмоток, наличие взаимоиндукции между квадратурными обмотками. Каждый из этих факторов приводит к искажению синусной зависимости выходного напр жени  датчика в целом, в св зи с чем практически невозможно обеспечить высокую точность датчика.

В рассматриваемом датчике число пар полюсов возбуждающего ВТ (второго ) и число пар полюсов ВТ в канале. точного отсчет а . (третьего) выполнено .одинаковым и равным л, вследствие чего множитель при а/ в выражении дл  сР обращаетс  в нуль, а любой из вьвиеуказанных факторов приводит к по влению погрешности, имеющей характер посто нной составл ющей sInBi. Устранение этой составл ющей погрешности производитс  регулировкой величины активно-реактивных сопротивлений 17 и/или 18 в цеп х квадратурных обмоток ротора ВТ в канапе точного отсчета. Изменейием активной составл ющей этих сопротивлений сводитс  к минимуму остаточное напр женке в паре квадратурных обмоток (обмоток 5 и 6) статора ВТ в канале точного отсчета, а изменением реактиной составл ющей этих сопротивлений производитс  регулировка положени  смежных нулевых точек выходных напр жений в канале точного отсчета пропорциональных sin Znot и cos Znct т.е. смещенных одна относительно другой на ЗбО/4п градусов.

Благодар  устранению погрешностей воспроизведени  синусно-косинусной зависимости выходного сигнаша (датчика ) в канале точного отсчета за счет модул ции его с частотой, равной разности пар полюсов возбуждающего ВТ и ВТ в канале точного отсчета, а также за счет асимметрии квадратурны обмоток и наличи  взаимной индуктивной св зи между ними существенно повьЕпаетс  точность датчика.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухканальный датчик угловых перемещений по авт.св. № 366345, о т л и чающийс  тем, что, с целью повышени  точности, датчик снабжен регулируемыми активно-реактиныхи сопротивлени ми , включенными последоf вательно с одной или с обеими квадратурными обмотками ротора вращающегос  трансформатора (ВТ) в канале точного отсчета, а число пар полюсов ВТ - . возбуждак цего и в канале точного отсчета - выполнено одинаковым.

   Источники информации, прин тые во вниманиепри экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 366345, кл. G 01 В 7/30, 1970 (прототип), S/ffffftf asfint