1. авиационные электрические измерения

расстояние. При повороте вала на некоторый угол на такой же угол поворачиваются 
контактные кольца и связанные с ними щетки а и б, при этом изменяется положение этих 
щеток на обмотке потенциометра. 
Съем выходных сигналов (напряжений) датчика производится с трех неподвижных 
точек (отпаек) 1, 2, 3 обмотки в виде напряжений U
12
, U
23
, U
31
. Указанные точки (отпайки) 
сдвинуты одна относительно другой на угол 120°. 
При повороте оси датчика происходит поворот щеток а и б относительно обмотки, 
что приводит к изменению потенциалов неподвижных точек 1, 2, 3. Последнее 
обусловливает изменение величин напряжений U
12
, U
23
, U
31
, получаемых на выходе 
датчика. 
Проследим, как изменяются выходные напряжения датчика U
12
, U
23
, U
31
при 
изменении входной величины, т. е. угла поворота а оси датчика. Для этого определим 
значения потенциалов неподвижных точек 1, 2, 3 при различных значениях α и, 
следовательно, при различных положениях подвижных щеток а и б на потенциометре. 
На рис. 2.3 показан круговой потенциометр при различных положениях указанных 
щеток (различных значениях α). Примем за исходное (нулевое) положение оси датчика (α 
= 0) такое положение, при котором подвижная щетка а расположена в точке 1 (рис. 2.3, а). 
Пусть минус источника питания датчика U заземлен. Тогда потенциал щетки б, 
соединенной с минусом источника, всегда равен нулю φ
б
= 0 независимо от положения этой 
щетки на потенциометре. Поэтому потенциалы всех других точек потенциометра удобно 
отсчитывать от нулевого потенциала, т. е. от щетки б. 
Как уже отмечалось, подвижные щетки а и б касаются обмотки потенциометра 
всегда в диаметрально противоположных точках. Поэтому линия, соединяющая эти 
щетки, делит кольцевой потенциометр на две равные части, каждая из которых составляет 
180°. Обмотка потенциометра всегда делится щетками а и б также на две равные части, 
которые включены параллельно по отношению к источнику питания U. Поэтому при 
равномерно намотанной обмотке напряжение, приходящееся на один градус 
потенциометра, составляет величину 
180
U
. 
Из рис. 2.3, а видно, что точка 2 удалена от щетки б (точка нулевого потенциала) на 
60°. Тогда потенциал данной точки φ
2
будет равен 
2
1
60
180
3
U
U




. 
То же самое относится к точке 3, которая находится на второй параллельной ветви 
обмотки и удалена от щетки б также на угол 60°, т. е. 
3
1
60
180
3
U
U




. 
Соответственно, потенциал точки 1, удаленной на 180° от точки б, будет 
1
180
180
U
U




. Таким образом, потенциал той или иной точки потенциометра в 
пределах дуги 180° будет тем больше, чем дальше она отстает от щетки б (точки нулевого 
потенциала). Точки потенциометра, равноудаленные от щетки б, имеют одинаковые 
потенциалы. 

Рис. 2.3. Распределение потенциалов точек кругового потенциометра при различных 
значениях угла поворота α подвижных щеток (а, б, в, г) 
Получив значения потенциалов в точках 1, 2, 3 потенциометра (рис. 2.3,а), можно 
записать выражения для выходных напряжений U
12
, U
23
, U
31
при α = 0: 
12
1
2
1
2
3
3
U
U
U
U
 


 

; 
23
2
3
1
1
0
3
3
U
U
U
 





; 
31
3
1
1
2
3
3
U
U
U
U
 



  
. 
Аналогичным образом можно определить величину потенциалов точек 1, 2, 3 и 
выходных напряжений U
12
, U
23
, U
31
 при других значениях угла α. 
Так при повороте оси потенциометра (щеток а и б) по направлению вращения 
стрелки часов на угол α = 60° (рис. 2.3,б) потенциалы неподвижных точек 1, 2, 3 будут: 
1
2
120
180
3
U
U




; 
2
2
120
180
3
U
U




; 
3
0


. 
Аналогично можно составить выражения для φ
1
, φ
2
, φ
3
и U
12
, U
23
, U
31
при углах α, 
например, равных 240 и 300°, чтобы проследить характер изменения выходных 
напряжений потенциометра за один полный оборот подвижных щеток а и б. Используя 
полученные значения выходных напряжений U
12
, U
23
, U
31
для разных α, можно построить 
статическую характеристику кругового потенциометрического датчика, т. е. зависимость 
 
12
U
f


; 
 
23
U
f


; 
 
31
U
f


. 
Данная характеристика показана на рис. 2.4, из которого видно, что закон изменения 
 
12
U
f


; 
 
23
U
f


; 
 
31
U
f


напоминает характер изменения ЭДС в трехфазной 
системе переменного тока, состоящей из трех одинаковых обмоток, расположенных под 
углом 120° одна к другой. 
Из электротехники известно, что такие трехфазные системы способны создавать 
вращающееся магнитное поле, которое совершает один полный оборот за один период 
переменного напряжения. 

Из рис. 2.4 также видно, что каждое из выходных напряжений U
12
, U
23
и U
31
совершает 
полный цикл изменения за один оборот подвижных щеток (оси) датчика. 
Таким образом, каждому полному обороту оси датчика соответствует один период 
изменения выходных напряжений U
12
, U
23
, U
31
. 
Рис. 2.4. Статическая характеристика кругового потенциометра 
Это обстоятельство, как увидим в дальнейшем, обусловливает синхронное вращение 
стрелки индикаторного прибора дистанционной передачи по отношению к оси датчика. 

жүктеу/скачать 5.27 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: