26586 P1080314

9. Układy sensoryczne

9.2.2. Selsyn przelicznikowy (rezolwer)

Selsyn jest małą wirnikową maszyną elektryczną, której podstawowymi czt ściami są stojan i wirnik. Na rysunku 9.4 przedstawiono w sposób uproszczony budowę i zasadę działania selsyna przelicznikowego.

Rysunek 9.4

Budowa i zasada działania dwufazowego selsyna przelicznikowego; 1 - stojan, 2 - wirnik [84]

W stojanie są umieszczone dwa uzwojenia (selsyn dwufazowy, zwany także rezolwerem), a na wirniku jedno uzwojenie. Uzwojenia stojana są zasilane prądem przemiennym o częstotliwości / = 200 Hz-f-2 kHz, o napięciach przesu- | niętych względem siebie o 90° elektrycznych

(9.2) 1

(9.3) |

U\ = Zf&m&t U₂ = Uffioscot

Napięcie U w indukowane w wirniku jest przekazywane do układu sterują- H cego za pośrednictwem szczotek i pierścieni ślizgowych bądź bezstykowo przez dwie współdziałające ze sobą cewki, z których jedna jest umieszczona na wałku wirnika, a druga w stojanie. Wynosi ono

Ufy=K(U\COs<p- UiSintp) = KU^smotcosę?— coscotsimp)    (9.4) ■

U w - KU($\n{cQt - (p)    (9.5)1

gdzie K - przekładnia selsyna.

Selsyn przelicznikowy jest więc przetwornikiem, który dokonuje prze- I kształcenia kątowej wielkości obrotu (p wirnika na sygnał napięciowy U w, zmie-1 niąjący się zgodnie z równaniem (9.5). Z równania tego wynika, że napięcie wyjściowe U w ma zmienną amplitudę i fazę przesuniętą o kąt ę względem sy- I gnału odniesienia. Przedstawiony sposób zasilania tworzy z selsyna analogowy I układ pomiarowy, który określa kąt ę obrotu wirnika przez przesunięcie fazy j sygnału elektrycznego. Stąd też mówi się, że selsyn w takim układzie działa jako przesuwnik fazy. Jednemu obrotowi wirnika odpowiada przesunięcie fazy sygna* ' łu elektrycznego o 360° [84].

Współpracujący z selsynem układ elektroniczny generuje napięcia U\ i Ui zasilające uzwojenia stojana, a także przekształca sygnał analogowy - napięcie indukowane w wirniku na sygnały impulsowe (cyfrowe) podawane do wzmacniacza i regulatora położenia.

Selsyn przelicznikowy może pracować też w układzie, w którym działanie jest oparte na przetworzeniu wartości napięcia U w generowanego w uzwojeniu wirnika na sygnał cyfrowy, co oznacza pracę selsyna w układzie sterowania amplitudowego [84].

Selsyny są jednymi z bardziej rozpowszechnionych układów pomiarowych, gdyż mają następujące zalety:

1)    bardzo wysoką dokładność pomiaru - położenie kątowe można określić zdokładnością±10\ tzn. ok. 1/1000 pełnego obrotu,

2)    bardzo dużą trwałość i niezawodność wynikającą z braku części zużywających się (jeśli napięcie indukowane w wirniku jest przekazywane bezstykowo),

3)    nieskomplikowany układ przetwarzania sygnałów pomiarowych.

9.2.3. Induktosyn liniowy i obrotowy

Induktosyn jest indukcyjnym czujnikiem do bezpośredniego pomiaru przemieszczeń w mchu postępowym — induktosyn liniowy lub mchu obrotowym - induktosyn obrotowy.induktosyn liniowy składa się z dwóch elementów (rys. 9.5):

1)    Segmentowego liniału 1 zamocowanego do zespołu pary kinematycznej o ruchu postępowym, np. bramy robota pracującego w układzie kartezjańskim,

2)    suwaka fcpmocowanego do współpracującego elementu.

Długość pojedynczego segmentu liniału wynosi 250 mm lub 10 cali. Wartość szczeliny powietrznej między suwakiem a liniałem wynosi od 0,1 do 0,25 mm.

Induktosyn liniowy; 1 - liniał, 2 - suwak