SU993010A1 - Преобразователь угла поворота вала в напр жение - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в системах авт'оматического регулирования в качестве преобразо- ς вателя угла поворота вала сельсина либо синусно-конусного вращающегося трансформатора в напряжение постоянного тока, нелинейно зависящее от угла поворота, причем'возможна пере- iq стройка нелинейной зависимости согласг но требованиям системы регулирования.

Известен преобразователь разности угловых перемещений в напряжение, содержащий блок питания, подключенный . к синусно-косинусному трансформатору и фазочувствительному выпрямителю, выходы синусно-косинусного трансформатора через функциональный делитель подключены к коммутатору\ регистр, 20 подключенный к второму входу коммутатора, и суммирующий элемент/ блок управления и два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных вычитающего элемента „ двоичного делителя, буферного элемента и блока обратной связи .[ 1 }.

Недостатками указанного преобразователя являются сложность конструкции, а также получение линейной за- _ висимости выходной величины от угла.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в напряжение, включающий сельсин, интегрирующую FC-цепь, компаратор, амплитудный.ограничитель и фильтр низкой частоты [2}.

Недостатком преобразователя являются ограниченные функциональные возможности вследствие линейной зависимости угол - выходная величина.

Цель изобретения - получение требуемой функциональной характеристики преобразователя угол - выходная величина для применения в САР, требующих нелинейной коррекции.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь угла поворота вала в напряжение снабжен дву- , мя однополупериодными выпрямителями, формирователем опорного напряжения и выпрямительным мостом, каждый из двух выходов сельсина подключен чёреэ однополупериодный выпрямитель к интегрирующей RC-цепи, выход которой соединен через компаратор с входом выпрямительного моста, вход которого связан с обмоткой возбуждения с^ль- > сина и через амплитудный ограничитель - с фильтром низкой частоты, а выход выпрямительного моста соединен через формирователь опорного напряжения со вторым входом компаратора.

На фиг, 1 представлена блок-схема преобразователя', на фиг. 2 - принци- 5 пиальная схема функционального преобразователя угла поворота вала в на. пряжение.

Преобразователь угла поворота вала в напряжение содержит сельсин (СКВТ) 10 1соединенный через однополупериодные выпрямители 2 и 3 с интегрирующей Rc-цепью 4, которая подключена к компаратору 5, соединенному с управляемым выпрямительным мостом 6, 15 с выхода которого опорное напряжение через формирователь 7 опорного напряжения подается на вход компаратора 5 _е выход моста 6 соединен также с амплитудным ограничителем 8, к ко- 20 торому подключен фильтр 9 низкой частоты (ФНЧ).

Устройство работает следующим образом.

Взятые в противофазе напряжения 25 вторичных обмоток сельсина (СКВТ) 1, соотношение амплитуд которых зависит от угла поворота вала, поступает через однополупериодные выпрямители 2 и 3 на вход интегрирующей RC-цепи 4.

Через однополупериодный выпрямитель на RC-цепь поступает только положительная полуволна входного напряжения- а так напряжения противофаз ны, ?. амплитуды их в данном случае неравны, то Rc-цепь формирует напряжение поочередно, от и соответственно с разной' скоростью нарастания напряжения на конденсаторе \_Са. При превышении на кондеи- 40 саторе уровня опорного напряжения N_оп срабатывает компаратор, а конденсатор разряжается. Компаратор 5 состоит из транзисторов разной проводимости, включенных встречно эмиттера- 4S мн, и получают питание от цепи R6, 9.3, Ώ3, на которую подаются полуволны выпрямленного напряжения с диагонали моста D5; функциональный формирователь 7 опорного напряжения ¹ jq представляет собой дифференцирующую RC-цепь R.4, R5, С2, на которую подаются импульсы колоколообразной формы с пьедесталом, получаемые за счет суммирования напряжения на стабилитроне и падения на участке сопротивления R3. Соотношение колоколообразной' части и пьедестала можно регулировать сопротивлениями, причем в одном из крайних положений движка R? на RC-цепи подается тЬльк’о напряжение стабилитроне! D3, имеющее вид импульсов трапецеидальной формы.

Таким образом, опорное напряжение формирователя за полупериод изменяется по линейному закону и, учитывая нелинейность Ху, обеспечивает нелинейную зависимость фазы выходного импульса от амплитуда входного сигнала.

В устройстве используются для формирования необходимой передаточной характеристики нелинейные зави- ¹ симости

V_c = Von’

-с -$ °<U)t <—·

L

Импульсы компаратора поступают ¹ на управляющий электрод тиристора, соответственно на амплитудном ограничителе 8 выделяются две последовательности разнополярных импульсов с фиксированным по фазе задним фронтом. Фильтр, настроенный на частоту питающей сети, выделяет постоянную составляющую сигнала.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть применено в системах автоматического ре гулировани  в качестве преобразовател  угла поворота вгша сельсина либо синусно-конусного вращающегос  .трансформатора в напр жение пос то Нного тока, нелинейно завис щее от угла поворота, причёмвозможна перестройка нелинейной зависимости согла но требовани м системы регулировани  Известен преобразователь разност угловых перемещений в напр жение, содержащий блок питани , подключенн к синусно-косинусному трансформатору и фазочувствительному выпр мител выходы синусно-косинусного трансфор матора через функциональный делител подключены к коммутатору, регистр, подключенный к второму входу коммутатора , и суммирующий элемент/ блок управлени  и два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных вычитающего элемента двоичного делител , буферного элемента и блока обратной св зи . 1 3. Недостатками указанного преобраз вател   вл ютс  сложность конструкции , а также получение линейной зависимости выходной величины от угла Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  преобразователь угла поворота вала в напр жение, включакадий сельсин, интегрирующую рс-цепь, компаратор, амплитудный.ограничитель и фильтр низкой частоты Г2}. Недостатком преобразовател   вл ютс  ограниченные функциональные возможности вследствие линейной зависимости угол - выходна  величина. Цель изобретени  - получение требуемой функциональной характеристики преобразовател  угол - выходна  величина дл  применени  в САР, требующих нелинейной коррекции. . . Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь угла поворота вала в напр жение снабжен дву- , м  однополупериодными выпр мител ми, формирователем опорного напр жени  и выпр мительным мостом, каждый из двух выходов сельсина подключен через однополупериодный выпр митель к интегрирук дей RC-цепи, выход которой соединен .через компаратор с входом выпр мительного ълоста,: вход-крхарого св зан с обмоткой возбуждедиЯ;сф1Ьсина и через амплитудный ограничитель - с фильтром низкой частоты, зы.ход выпр митель-юго i-лоста соединен через формировагаль опорного напр жени  со ETcpbivr вкодом компаратора , о На фиг, 1 представлена блок-схема првобразовател , на фиг. 2 - принципиальна  схема функционального прео&amp;раэовател  угла поворота ваша в на.пр жение с Преобразовггтель угла поворота ва в напр жение содерх ит сельсин (СКВ 1,, соединенный через однополупериод нне выпр мители 2 и 3 с интегрирующей Rc-цепью 4, котора  подключена к компаратору 5, соединенному с управл емьлм выпр мительным мостом б, с выхода которого опорное напр жени форр-шрователь 7 опорного напр жен .и  подаетс  на вход компарато 5 р выход моста 6 соединен также с агушлитудным ограничителем 8, к которому подключен фильтр 9 низкой частоты (ФНЧ ), Устройство работает следующим образом. Вз тые в противофазе напр жени  вторичных обмоток сельсина (СКВТ 1 соотношение амплитуд которых зависит от угла поворота вала, поступает через однополупериодные выпр мители 2 и 3 на вход интегрирующей 4. Через однополупериодкый выпр митель на поступает только положите.пьна  полуволну входного напр жени ;, а та:с  апр хшни  протквофазкы , . амплитуды их в данном случае неравны, то Rc-цепь формирует напр жение поочередно, от V и М соответственно с разно скорость нарастани  напр жени  на конденПри превышении на конден саторё саторе уровн  опорного напр жени  срабатывает компаратор, а конде сатор разр жаетс . Компаратор э сос тоит Ггэ транзисторов раз.ной проводи мости, включенных встречно эмиттера NM, и получают питание от цепи Я6, R3, D3, на которую подаютс  полувол к.ы выпр мленного напр жени  с ди гонали моста D5; функциональный фор мирователь 7 опорного напр жени  представл ет собой дифференцирующую S C-цепь R4, Я5, С2, на которую подаютс  импульсы колоколообразной формы с пьедесталом, получаемые за счет суммировани  напр жени  на ста е)илитроне и падени  на участке сопротивлени  R.3. Соотношение колоколообразной части и пьедестала мож1Ю регулировать сопротивлени ми, причем в одном из крайних положений ВИЖК6 ЯЗ на RC-цепи подаетс  тЬлько апр жение стабилитрона 3)3, имеюее вид импульсов трапе:цеидальной ормы Таким образом, опорное напр жеие формировател  за полупериод змен етс  по линейному закону и, читыва  нелинейность YC , обеспеивает нелинейную зависимость фазы выходного импульса от с1мплитуды входного сигнала. В устройстве исполь; уютс  дл  ормировани  необходимой передаточной характеристики нелинейные зависимости у. ( . f(«, О CD t о. it) t f Импульсы компаратора поступают на управл ющий .электрод тиристора, соответственно на амплитудном ограничителе 8 выдел ютс  две последовательности разнопол рных импульсов с фиксированным по фазе задним фронтом. Фильтр, на.стр1оенный на частоту питающей сети, выдел ет посто нную составл к цую сигнала. Формула изобр етени  Преобразователь угла поворота вала в напр жение, содержащий сельсин, интегрирующую RC-депь, KoivinapaTop, амплитудный ограничит 1ль и фильтр низкой частоты, отличающийс   тем, что, с целью получени  требуемой функциональной характеристики , он снабжен двум  однополупериодными выпр мител ми, фоЕзмировач телем опорного напр же1ни  и выпр мительным мостом, из двух выходов сельсина подключен через однополупериодный выпр митель к интегрирующей ЯС-цепи выход которой соединен через компаратор с входом выпр мительного моста,вход которого соединен с обмоткой возбуждени  сельсина и через амплитудный ограничитель - с фильтром низкой частоты, а выход выпр мительного моста соединен через формирователь опорного напр жени  со вторым входом компаратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 636474, кл. G 01 В 7/30, 1976. 2,Патент США 35Ь5542, кл. G 01 В 7/30, 1975 (прототипК