(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В-КОД(54) CONVERTER ANGLE OF TURNING SHAFT IN-CODE
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие неподвижный статор, ротор, укрепленный на входном валу, модул торы, укрепленные на валу двигател , выходы фоточувствительных элементов подключены к цифровому фазометру СО, Недостатком известного преобразовател вл етс малый выходной сигнал и невысока точность, вызванна ограниченным количеством штрихов, участвующих одновременно в усреднении, Известен.также преобразователь угла поворота.вала в код, содержащий He подвижный статор, укрепленный на вход ном валу ротор, модул торы, установленные на валу двигател и цифровой фазометр. Пары модул тор-статор и модул тор-ротор представл ют собой электростатические генераторы Г23. Однако устройство имеет невысокую точность, вызванную низкой помехоустойчивостью и малым выходным сигналом . Наиболее близким к предлагаемому вл етс преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовый датчик угла, в котором на валу электродвигател установлены два зубчатых кольцевых П-образных магнитопровода модул тора, неподвижный зубчатый кольцевой П-образный магнитопровод статора с обмоткой и укрепленный на входном валу зубчатый кольцевой П-образный магнитопровод ротора с обмоткой, кольцевые магнитопроводы модул тора и статора (ротора) установлены соосно и попарнр сопр жены торцами, обращенными в сторону зазора между ними, а обмотки ротора и статора подключены к фазометру ГЗЗ. Недостатком известного преобразовател вл етс ограниченна точность , вызванна погрешностью нарезки зубчатых колес, в особенности зубчатого колеса ротора. Цель изобретени - повышение точности преобразовател . Поставленна цель достигаетс тем что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовый датчи угла, в котором на валу электродвига тел установлены два зубчатых кольцевых П-образньгх магнитопровода модул тора ,, неподвижный кольцевой П-об разный магнитопровод статора и укреп ленный на входном валу кольцевой П-образный магнитопровод ротора,коль цевые магнйтопроводы модул тора и статора (ротора) установлены соосно и попарно сопр жены торцами, обращен ными в сторону зазора между ними, фа зометр и магниточувствительные элементы , введены дифференциальные усилители , зубчатые магнйтопроводы моду л тора выполнены из посто нных магни тов, магниточувствительные элементы объединены в группы и установлены на торцах П-образньгх магнитопроводов ро тора и статора, магниточувствительные элементы каждой из групп ротора и статора равномерно расположены по окр ткности, смещены относительно маг ниточувствительных элементов соседне группы на угол, кратный половине зуб цового делени , соединены последовательно и подключены к соответствующи входам дифференциальных усилителей, вы-ходы которых подключены к фазометру . На фиг. i схематически изображен преобразователь, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Преобразовательсодержит фазовый датчик J угла, в котором на Bajjy электродвигател 2 установлены два зубчатых кольцевых магнитопровода 3 и 4 модул тора, неподвижный .кольцевой магнитопровод 5 статора и укрепленный на входном валу кольцевой маг нитопровод 6 ротор.а, кольцевые магнйтопроводы 3-6 установлены соосно и попарно (3 и 5, 4 и б) сопр жены торцами, установленными в сторону за зора между ними. На торцах магнитопроводов 5 и 6 установлены магниточувствительные элементы 7 и 8, которые равномерно расположенные по окружности , соединень последовательно И подключены к одному входу и общей шине дифференциального усилител 9. Магниточувствительные элементы 8 магнитопровода 6, равномерно расположенные по окружности, смещены по отношению к элементам 7 на угол, кратный половине зубцового делени зубчатого магнитопровода 4 (З),соединены последовательно и подключены к другому входу усилител 9. Аналогичным образом элементы 7 и 8 магнитопровода 5 подключены к дифференциальному усилителю 10, Выходы усилителей 9 и .10 подключены к фазометРУ П. Преобразователь работает следующим образом. Двигатель 2 вращает с посто нной скоростью (ju магнйтопроводы 3 и 4, выполненные из посто нного магнита. На элементы 7 и 8 действует переменное магнитное поле, в результате че|го проводимость этих элементов мен етс с частотой, пропорциональной Произведению скорости (V и числу зубцов Z магнитопроводов 3 и 4. i При максимальной проводимости элементов 7 проводимость элементов 8 минимальна . При подключении последовательно соединенных элементов 7 и 8 к входам дифференциальньгх усилителей 9 и 10 на выходе последних формируетс переменный сигнал частоты f - . Сдвиг по фазе Ч выходного м сигнала усилител 9 по отношению к выходному Сигналу усилител 10 пропорционален углу cL поворота входного вала Ч Zol. Преобразование сдвига по фазе Ч в код производитс цифровь м фазометром 11 . Нанесение магниточувствительных элементов 7 и 8 на торцовые поверхности магнитопроводов 5 и 6 предлагаемого преобразовател может быть произведено с высокой угловой точностью , значительно выше, чем точHocrij изготовлени известных зубчатых магнитопроводов. В результате погрешность предлагаемого устройства меньше, чем у известного. Технологи нанесени магниточувствительных элементов , выполненных, например, в виде магниторезистивной матрицы, значительно проще, чем изготовление зубчатых магнитопроводов, по:;:тому стоимость предлагаемого преобразовател ниже стоимости известного.The invention relates to automation and computing and can be used to connect analog information sources with a digital computing device. Known converters of the angle of rotation of the shaft into a code that contain a stationary stator, a rotor mounted on the input shaft, modulators mounted on the motor shaft, the outputs of photosensitive elements are connected to a digital phase meter CO. The disadvantage of the known converter is the small output signal and low accuracy caused by limited the number of strokes involved at the same time in averaging. The rotation angle converter is also known. Into a code containing a He mobile stator, a rotor mounted on the input shaft can The pulleys mounted on the motor shaft and digital phase meter. The modulator-stator and rotor-modulator pairs are G23 electrostatic generators. However, the device has low accuracy due to low noise immunity and low output signal. The closest to the present invention is a shaft rotation angle converter into a code comprising a phase angle sensor in which two serrated U-shaped magnet cores of the modulator, a stationary serrated ring U-shaped stator magnetic circuit with a winding and a gear mounted on the input shaft are mounted on the motor shaft an annular U-shaped rotor magnet core with a winding, the annular magnetic cores of the modulator and stator (rotor) are installed coaxially and the pair are aligned with the ends facing the gap between them , and the windings of the rotor and stator are connected to a phase-out meter GZZ. A disadvantage of the known transducer is the limited accuracy caused by the inaccuracy of cutting gear wheels, especially the rotor gear. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the converter. The goal is achieved by the fact that in the converter of the angle of rotation of the shaft into the code containing the phase sensor of the angle in which there are two toothed ring U-shaped magnetic cores of the modulator ,, fixed ring U-about different stator magnetic core and fixed on the input shaft The annular U-shaped rotor magnetic circuit, the modulator and stator (rotor) annular magnetowires are installed coaxially and pairwise matched by the ends facing the gap between them, the phase meter and the magnetosensitive elements you have introduced differential amplifiers, the modulator toothed magnet conductors are made of permanent magnets, the magnetically sensitive elements are combined into groups and installed at the ends of the U-shaped magnetic cores of the rotor and stator, the magnetic sensitive elements of each of the rotor and stator groups are evenly spaced around the circumference, offset from the magnetosensitive elements of the neighboring group by an angle of half the tooth division, are connected in series and connected to the corresponding inputs of the differential devices divisors, you-passages which are connected to the phase meter. FIG. i schematically shows a converter, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. The converter contains a phase sensor J of the angle in which two jagged ring magnetic circuits 3 and 4 modulators are installed on Bajjy electric motor 2, the fixed ring ring magnetic conductor 5 of the stator and the circular rotor 6 fixed on the input shaft, and the circular magnetic conduits 3-6 are installed coaxially and in pairs (3 and 5, 4 and b) are matched with the ends set in the direction behind the gap between them. The ends of the magnetic cores 5 and 6 are installed magnetically sensitive elements 7 and 8, which are evenly spaced around the circumference, connected in series And connected to one input and the common bus of the differential amplifier 9. The magnetically sensitive elements 8 of the magnetic core 6, evenly spaced around the circumference, are offset with respect to the elements 7 by an angle of half the toothed division of the toothed magnetic circuit 4 (G), are connected in series and connected to another input of the amplifier 9. Similarly, the elements 7 and 8 of the magnetic Water 5 is connected to the differential amplifier 10. The outputs of amplifiers 9 and .10 are connected to a phase meter P. The converter works as follows. Motor 2 rotates at a constant speed (ju magnet lines 3 and 4, made of a permanent magnet. Elements 7 and 8 are acted upon by an alternating magnetic field, as a result of which the conductivity of these elements changes with a frequency proportional to the product of speed (V and number teeth Z of magnetic cores 3 and 4. i At maximum conductivity of elements 7, the conductivity of elements 8 is minimal. When serially connected elements 7 and 8 are connected to the inputs of differential amplifiers 9 and 10, a variable signal is generated at the output of the latter f -. Phase shift of the output signal of the amplifier 9 with respect to the output signal of the amplifier 10 is proportional to the angle cL of the input shaft rotation. Zol. Conversion of the phase shift to the code is digitized with a phase meter 11. Magnetosensitive elements 7 and 8 are applied on the face The surfaces of the magnetic circuits 5 and 6 of the proposed converter can be produced with high angular accuracy, significantly higher than the accuracy of the fabrication of the known serrated magnetic circuits. As a result, the error of the proposed device is less than that of the known. The technology of applying magnetically sensitive elements, made, for example, in the form of a magnetoresistive matrix, is much simpler than the manufacture of jagged magnetic conductors, by:;