Изучение работы вращающегося трансформатора и основных схем его включения. Освоение алгоритмической и аппаратной реализации основных типов датчиков углового положения на основе ВТ

оМинистерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра Автоматики

Лабораторная работа № 2

«Датчик углового положения на основе вращающегося трансформатора»

Факультет:	АВТ
Группа:	АА-86
Студенты:	Земцов Н. Баранова А. Таскаева К.
Преподаватель:	Русаков О.П.
Дата:	27.10.2011г.

Новосибирск, 2011

1.  Цель работы

Изучить работу вращающегося трансформатора и основные схемы его включения. Освоить алгоритмическую и аппаратную реализацию основных типов датчиков углового положения на основе ВТ.

2.  Функциональные схемы датчика

рис 1.  Функциональная схема датчика с вращающимся магнитным полем

рис 2.  Функциональная схема датчика с пульсирующим магнитным полем

рис 3.  Функциональная схема датчика с синус-косинусным преобразователем

3.  Графики экспериментальных характеристик

Меняя положение ВТ снимем статические характеристики для 3 схем:

·  схема 1 - ЭМФ с вращающимся магнитным полем;

·  схема 2 - ЭМФ с пульсирующим магнитным полем;

·  схема 3 - синус-косинусный преобразователь.

Результаты отображены в таблице 1.

Таблица 1.

Схема 1				Схема 2				Схема 3
Угол, °	Код	Угол, °	Код	Угол, °	Код	Угол, °	Код	Угол, °	Код	Угол, °	Код
-36	1	180	109	0	3	260	133	0	0,22	240	-0,96
-25	5	200	120	3	5	280	139	20	0,58	255	-1
-15	11	220	131	20	15	300	149	40	0,82	260	-1
-5	15	240	141	40	27	320	159	60	0,98	280	-0,94
0	19	260	151	60	35	340	171	65	1	300	-0,73
4	21	280	160	80	43	354	179	90	1	320	-0,5
20	29	300	169	100	51	355	1	100	0,94	340	-0,14
40	41	320	177	120	59	360	5	120	0,76	350	0,4
60	51	325	179	140	69	369	11	140	0,48	360	0,22
80	61	326	1	160	81			160	0,14
100	71	335	5	180	93			168	0
120	79	345	11	200	105			180	-0,22
140	87	355	15	220	117			200	-0,56
160	97			240	125			220	-0,8

рис 4.  Статические характеристики датчиков по схеме 1 и схеме 2

рис 5.  Статическая характеристика датчика по схеме 3

4.  Осциллограммы

Осциллограммы снимались с 1мс/см по оси абсцисс и 10V/см по оси ординат.

рис 6.  Схема 1, напряжение в роторной обмотке

рис 7.  Схема 2, напряжение в точке R

рис 8.  Схема 2, напряжение в точке C

рис 9.  Схема 2, напряжение в точке RC

рис 10. Схема 3, напряжение до демодулятора

рис 11. Схема 3, напряжение после демодулятора

5.  Выводы

В ходе лабораторной работы мы изучили работу вращающегося трансформатора и основные схемы его включения. Освоили алгоритмическую и аппаратную реализацию основных типов датчиков углового положения  на основе ВТ.

Датчик измеряет положение (угол) ВТ в пределах от 0° до 360° измеренное и преобразованное значение выводится в виде кода.

В лабораторной были рассмотрены 3 схемы включения:

·  схема 1 - ЭМФ с вращающимся магнитным полем имеет линейную статическую характеристику. Обмотки статора включают сдвинутые на 90° магнитные оси, запитываются в противофазе. При изменении угла между ротором и статором ВТ пропорционально сдвигается фаза ЭДС;

·  схема 2 - ЭМФ с пульсирующим магнитным полем имеет линейную статическую характеристику. Первая обмотка подключена напрямую, вторая сдвинута на 90°;

·  схема 3 - синус-косинусный преобразователь имеет синусоидальную статическую характеристику. ЭДС функционально связана с  углом поворота. Для использования схема в качестве датчика необходим демодулятор.