2 9 Фазовые датчики.

В статоре находятся две взаимно перпендикулярные обмотки W₁ и W₂. На роторе расположена обмотка W₃. На статорные обмотки подключаются напряжения синусоидальные одинаковой амплитуды, одинаковой частоты, но сдвинутые по фазе друг относительно друга на 90⁰. Таким образом, на обмотку W₁ подается напряжение:

На обмотку W₂:

В обмотке ротора W₃ наводится ЭДС:

Т.е. напряжение в роторной обмотке зависит от угла поворота ротора.

Таким образом, фаза выходного напряжения относительно питающего будет сдвинута на угол равный углу поворота ротора. По этой фазе можно судить о положении ротора. Такой датчик называется вращающимся трансформатором (ВТ). Наибольшее распространение получил датчик ВТМ-4Б. Имеются конструкции, которые позволяют за один оборот ротора несколько раз менять фазу выходного сигнала. Они называются редусины или редуктонилы, т.к. в них осуществляется электрическая редукция фазы выходного сигнала.

Имеются конструкции с плоскими обмотками, которые называются индуктосины. Конструктивно они бывают как плоскими, так и круговыми.

Точность для ВТ может достигать 2-3 угловых минут.

- для 2-х угловых минут.

Угловая точность для круговых индуктосинов с плоскими обмотками составляет 2-3 угловые секунды.

Для линейных индуктосинов – 2-3 микрона на 250 мм длины.

Достоинства:

1. относительно невысокая стоимость;

2. высокая точность;

3. высокая потенциальная помехоустойчивость.

Недостатки:

1. необходимость применения прецизионных схем для питания, усиления и фильтрации выходного сигнала с датчика;

2. точность ниже, чем у импульсных датчиков.

В станках эти датчики применяются очень широко, кроме того, фазовый сигнал датчика может быть использован непосредственно для управления, но тогда сигнал от интерполятора предварительно нужно преобразовать в фазовый сигнал.

30 Структура фазовой су следящим приводом.

Генератор опорного сигнала ГОС выдает напряжения для питания ДОС и опорное напряжение на импульсно - фазовый преобразователь (ИФП). служит точкой отсчета для фазы управляющего сигнала.

ИФП преобразует количество пришедших импульсов от интерполятора в синусоидальное напряжение с фазой (требуемое положение стола).

Сигнал с ИПФ сравнивается с сигналом с датчика (ВТ) фазово-сравнивающим устройством (ФСУ), где - фаза, показывающая действительное положение стола.

Сигнал с ФСУ усиливается электронным усилителем в К раз до необходимой мощности для питания электродвигателя (М), который через механические передачи перемещает стол до тех пор, пока не совпадет с . В настоящее время предпочитают сигнал с фазового датчика преобразовывать в цифровую форму и сравнивать между собой числа: число от интерполятора, т.е. требуемое положение, и число от датчика, т.е. действительное положение.

Где: - напряжение опорного сигнала;

- период опорного сигнала;

- напряжение с ДОС, которое преобразуется из синусоидального в цифровую форму;

- напряжение с высокочастотного генератора;

Z - количество импульсов от генератора пришедших между передним фронтом опорного сигнала и задним фронтом сигнала от датчика.

Тогда:

= 360⁰*Z/N.

Этот способ имеет преимущество в том, что в качестве сравнивающего устройства может использоваться ЭВМ в уже имеющемся управляющем устройстве и цифровое значение может передаваться непосредственно на цифровую индикацию.