Спосіб контролю перетворювачів кута повороту вала в код і пристрій для його здійснення

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при исследовании и контроле преобразователей угла поворота вала в код. Целью изобретения является расширение области применения способа за счет обеспечения возможности контроля преобразователей с разными типами кодирования. На фиг.1 приведен вариант конструкции устройства для осуществления способа; на фиг.2 приведены диаграммы, поясняющие сущность способа. Диаграммы показаны условно в декартовой системе координат. На диаграмме 2,а изображен график изменения напряжения, подаваемого контролируемым преобразователем в идеальном случае, когда погрешность преобразования равна нулю, а на диаграмме 2,б показано положение сигналов, выдаваемых реальным контролируемым преобразователем. Сигналы изображены только в зонах, расположенных друг от друга на расстояниях 360°/ty. Здесь ty - номинальный угловой шаг сигналов, a Dt yl - текущие значения погрешности фазы сигналов преобразователя, которая изменяется по периодическому закону. Устройство содержит основание 1 с установленным в нем шпинделем 2. На верхнем торце шпинделя 2 укреплен предметный стол 3. Шпиндель 2 кинематически связан с двигателем 4 привода вращения предметного стола при помощи червяка 5, червячной передачи 6 и муфты 7 сцепления. На верхней части шпинделя 2 установлен магнитный носитель 8, выполненный в виде диска, на котором формируется образцовый преобразователь. Между цилиндрической поверхностью шпинделя 2 и отверстием верхней плиты станины с помощью двух концентрично расположенных опор качения или аэростатических опор (на чертеже не показаны) установлена платформа, выполненная в виде стакана 9 с фланцем. На фланце расположена одна магнитная записывающе-считывающая головка 10 и семь магнитных считывающи х головок 11. Все восемь головок размещены по окружности на одинаковом расстоянии друг от др уга. На предметном столе 3 установлен контролируемый преобразователь 12 угла поворота, неподвижная часть которого соединена при помощи удерживающего механизма 13 с кронштейном 14, прикрепленным к основанию 1. Электрический вход преобразователя 12 соединен со входом фазометра 15, второй вход которого электрически связан с выходом блока 16 суммирования электрических сигналов. Вход блока 16 подключен одновременно ко всем считывающим магнитным головкам, а выход фазометра 15 подключен ко входу регистрирующего прибора 17. Погрешность преобразования ушла за период одного оборота вала может принимать как положительные, так и отрицательные значения, а сумма погрешностей за полный период равна нулю. Это означает, что фазовые сдвиги сигналов контролируемого преобразователя могут быть как положительными, так и отрицательными относительно некоторого среднего положения сигналов, фазу которых мы принимаем за нулевую. На фиг.2,а показано положение сигналов с нулевым сдвигом фаз, которое отражает преобразование угла при отсутствии погрешности преобразователя, а на фиг.2,б показаны положения сигналов на выходе контролируемого преобразователя. Сигналы контролируемого преобразователя, записанные на магнитный носитель 8, выполненный в виде диска, расположенный, например, на одном валу с преобразователем, представляют собой последовательность магнитных меток практически с теми же фазами, что и у сигналов контролируемого преобразователя. Сумма фаз сигналов, отражающих погрешность преобразователя, снятых на угловых расстояниях друг от 360o друга m , где m - целое число, близкое к фазе сигнала с нулевой фазовой погрешностью, т.е. близка к фазе сигналов преобразователя, не имеющего фазовой погрешности. Таким образом, при считывании меток с магнитного носителя 8, например, одновременно m-головками, можем получить сигналы, сдвинутые по фазе относительно фазы некоторого сигнала с нулевой фазой, как это показано на фиг.2 в, г, д, е; m = 4. Суммируя эти сигналы, например, с помощью блока 16, можно получить сигналы, фазы которых будут приближаться к нулю, так как при равенстве амплитуд эти х сигналов фаза суммарного сигнала теоретически равна среднему арифметическому начальных фаз сигналов, см. фиг.2 в, д, е. Итак, при синхронном вращении вала преобразователя в процессе записи сигнала на магнитный носитель 8, последующем считывании и суммировании сигналов, полученных с магнитного носителя 8, получаем, как это показано на фиг.2,ж, сигналы с усредненной фазовой погрешностью. Сравнивая фазу сигналов на фиг.2,б контролируемого преобразователя с фазой усредненных сигналов (см. фиг. 2,ж) магнитного носителя 8, можно судить о погрешности поверяемого преобразователя, поскольку усредненная погрешность во много раз меньше погрешности контролируемого преобразователя. Устройство работает следующим образом. После установки на предметный стол 3 преобразователя 12 и фиксации его статора удерживающим механизмом 13 выход преобразователя соединяется со входом записывающей головки 10. Шпиндель 2 при помощи муфты 7 сцепления соединяется с червячной передачей 6, а стакан 9 фиксируется неподвижно относительно основания 1 удерживающим механизмом (на чертеже не показан). После этого при помощи двигателя 4 шпиндель 2 приводится во вращение и на магнитный носитель 8 записываются магнитные метки с фазами, практически равными фазовым сдвигам сигналов преобразователя 12, обусловленным его погрешностью (погрешностью преобразования угла). Запись продолжается при повороте шпинделя 2 по меньшей мере на 360°, после чего двигатель 4 выключается, а записывающая головка 10 отключается от преобразователя 12. Затем при тех же связях шпинделя 2 с электродвигателем 4, стакана 9 с основанием 1, преобразователя 12 с кронштейном 14 электрический вход преобразователя 12 соединяется со входом фазометра 15, а электрические выходы магнитных считывающи х головок 11 - со входом блока 16, выход которого соединен со вторым входом фазометра 15. Двигатель 4 включается, вращая шпиндель 2 вместе с валом преобразователя 12 и магнитным носителем 8. Сигналы со считывающих головок 10, 11 помоются в блок 16, а после усреднения - в фазометр 15. Одновременно на второй вход фазометра 15 поступают сигналы контролируемого преобразователя, которые сравниваются по фазе, и результат сравнения регистрируется прибором 17. Таким образом можно получить первую диаграмму семейства кривых, необходимых для анализа результатов измерения погрешности преобразователя 12. После записи диаграммы двигатель 4 выключается. Для записи следующей диаграммы семейства стакан 9 вместе с головками 10, 111 освобождается от 360o удерживающего механизма, поворачивается относительно статора преобразователя 12 на угол m , где m число необходимых для записи диаграмм семейства. Поворот стакана 9 осуществляется с помощью двигателя привода вращения шпинделя, для чего муфта 7 сцепления разрывает связь шпинделя 2 с червячной передачей 6 и сцепляет его со стаканом 9. После поворота на заданный угол стакан 9 снова фиксируется удерживающим механизмом, а муфта 7 переключается в исходное положение. Двигатель 4 включается и производится запись второй диаграммы семейства кривых. Таким же образом осуществляется запись всех остальных диаграмм.