Датчики угла поворота на основе СКВТ (синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы)

Рис. 9. Функциональная схема формирования данных СКВТ с возбуждением от гиратора

Этот способ может быть описан следующими формулами (по рис. 13). Уравнение для цепи первичной обмотки СКВТ запишем в виде:

(5)

где Е — импульсный разнополярный источник напряжения с амплитудой Е;  
k = (1+R3/R4) — коэффициент усиления усилителя ОР1 (устанавливается указанными резисторами); α — глубина регулировки резистора R4, которая принимает значения от 0 до 1; Rдат — датчик тока, который на схеме имеет обозначение R4; i(t) — ток в первичной обмотке СКВТ; UL — индуктивная составляющая напряжения на обмотке СКВТ; rL — активное сопротивление обмотки СКВТ. 
При выполнении условия:

(6)

уравнение (5) станет таким:

E(t) = UL,

а ему соответствует дифференциальное уравнение:

L(di/dt) = E(t)  (7)

Условие (6) можно выполнить подбором величин k, α, Rдат. Решением дифференциального уравнения (7) при разнополярном значении импульсного источника питания E(t) будет i(t) — периодический ток пилообразной формы (рис. 12, зеленый график).

Заключение.

Главный недостаток СКВТ — сложные электрические схемы подсоединения и дорогие способы выделения результатов измерений. Применение предложенных новых способов управления и считывания данных СКВТ дадут им «вторую» жизнь, сделав их удобными для использования совместно с цифровыми микросхемами и микроконтроллерами, например, типов AVR и PIC со встроенными аналоговыми усилителями/компараторами и АЦП.

Список литературы.

1. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины часть 2, 1987 г.
2. Кацман М.М., Юферов Ф. М. Электрические машины автоматических устройств: Учебник, для студентов вузов, обучающихся по специальности «Электромеханика». М.: Высшая школа, 1988.
3. Армейский Е. В., Фалк Р. Б. Электрические микромашины. М.: Высшая школа, 1979.
4. Достал И. Операционные усилители: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.
5. Журнал «Компоненты и технологии» №4’2014