Brevet FR2411387A1 — publié le 19790706

L'invention concerne des moyens de calcul et se rapporte plus particulièrement à un dispositif de production de tensions proportionnelles au sinus et au cosinus de l'angle de rotation d'un arbre, et peut être utilisée dans les dispositifs de calcul et dans les sytèmes d'asservissement utilisant desselsyns. La mise au point d'un dispositif pour la production de tensions proportionnelles au sinus et au cosinus d'un angle s'avère nécessaire par suite de la standardisation des ordina- teurs et à cause des exigences de simplification de leur technologie. Â l'heure actuelle, dans les dispositifs de calcul, on utilise pour la conversion d'un déplacement angulaire d'un arbre en un code, des convertisseurs angle-code dont la fabrication est très complexe par suite d'un usinage et d'un ajustage précis de leurs pièces.Les dispositifs utilisant des convertis seurs angle-code ou codeurs angulaires exigent l'emploi d'un montage électronique très compliqué pour leur commande, c'est- à-dire que l'on doit élaborer des organes de formation de méandre, des circuits d'horloges, des schémas de conversion du code Barker ou du code Grey produit par le convertisseur angle-code en un code d'ordinateur, en vue de l'introduction dans un ordinateur numérique, ect.., ce qui complique également le dispositif. Un dispositif plus simple pour la conversion de la position angulaire d'un arbre en un code est un convertisseur tension-code dont l'entrée est attaquée par un signal fourni par un générateur de tension relié mécaniquement à l'arbre et branché sur. une source de tension. Le schéma électrique de ces dispositifs-est beaucoup plus simple que celui des convertisseurs arbre-code. Utilisé dans les dispositifs de calcul, un convertisseur multivoie universel tension-code emploie comme générateurs de tension des transformateurs rotatifs sinus-cosinus dont les tensions de sortie sont proportionnelles aux sinus et aux cosinus de l'angle de rotation de leurs rotors reliés mécaniquement aux arbres. Dans certains dispositifs, on utilise des selsyns transmetteurs en tant que générateurs de tension d'entrée des dispositifs de calcul. Il existe un dispositif de production de tensions proportionnelles au sinus et au cosinus d'un angle qui comporte un selsyn-émetteur et un transformateur de Scott out dont l'entrée est reliée à la sortie du selsyn-émetteur alimenté à partir d'une source de courant alternatif. Un tel dispositif a une faible précision de production des tensions par suite de l'imperfection des matériaux et d'une technologie complexe de fabrication des transformateurs de Scott. En effet, on observe une grande dispersion des caractéristiques des matériaux magnétiques des noyaux, des cotes des noyaux, des caractéristiques mécaniques et électriques des conducteurs des enroulements, etc.., et par conséquent, une grande variation des paramètres d'un transformateur à l'autre. La faible précision de production des tensions par le transformateur de Scott s'explique également par le fait que les tensions de sortie sont produites dans un tel montage d'après le mode classique de fonctionnement de tout transformateur: tension-courant-flux nagnétique-courant-tension. L'invention vise à mettre au point un dispositif de production de tensions proportionnelles aux sinus et aux cosinus de l'angle de rotation d'un arbre, dans lequel l'augmentation de la précision de la production des tensions et la simplification de la technologie de fabrication des éléments d'un tel dispositif seraient obtenues par la suppression de la conversion intensédiaire courant-flux magnétique-courant. Elle a donc pour objet un dispositif de production de tensions proportionnelles au sinus et au cosinus d'un angle avec un selsyn-émetteur dont l'enroulement d'entrée est branché sur une source de courant, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un diviseur symétrique â résistances réalisé d'après le vontaF en étoile comportant trois branches connectées aux sorties des enroulements de sortie du selsyn-émetteur et un point neutre, ainsi qu'un amplificateur dériveur utilisé en tant qu'amplificateur opérationnel de soustraction dont une entrée est branchée sur la deuxième branche du diviseur, une entrée d'inversion est branchée la troisième branche du diviseur l'entrée commune de l'amplificateur opérationnel étant branchée sur le point neutre du diviseur à résistances, la première branche du diviseur, la sortie de l'amplificateur opérationnel et le point neutre du diviseur à résistances constituant les sorties du dispositif. Un tel montage du dispositif permet d'accroitre la précision de la production des tensions car on opère seulement avec deux tensions d'entrée fournies par le selsyn-émetteur (une tension fournie par le selsyn-émetteur est transmise sans aucune transformation à la sortie du dispositif), tandis qu'en cas d'utilisation du transformateur de Scott on opère avec trois tensions d'entrée.Dans le montage avec l'amplificateur opérationnel les tensions de sorties sont produites selon le schéma: tension-courant-tension, à la différence du transforma teur de Scott, où il y a des conversions intermédiaires courant flux magnétique-courant, ce qui simplifie également le principe de fonctionnement du dispositif utilisant l'amplificateur opérationnel et augmente la précision de production des tensions. D'autres caractéristiques de l invention apparattront au cours de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et sur lequel: Le dispositif comporte un selsyn-émetteur avec un enrou- lement d'entrée 1, branché sur une source de courant alternatif, et avec des enroulements de sortie 2, 3, 4.Le dispositif com- porte également un diviseur symétrique à résistances 5 réalisé d'après le montage en étoile et comportant trois branches 6, 7, 8, connectées respectivement aux enroulements de sortie 2, 3, 4 du selsyn-émetteur, et un point neutre. 9 servant de sortie pour le dispositif. -"es branches du montage en étoile se présentent sous la forme de diviseurs dont chacun comporte des résistances 10 et 11, 12 et 13, 14 et 15 la première branche 6 du diviseur, qui comporte les résistances 10 et 11 constituant une autre sortie du dispositif. Sur le diviseur à résistances 5 est bran- ché un smplificateur dérivateur 16 utilisé comme amplificateur opérationnel de soustraction dont une entrée 17 est branchée à la deuxième branche 7 comportant les résistances 12 et 13 du diviseur 5 monté en étoile, tandis qu'une entrée d'inversion 18 de l'amplificateur 16 est branchée à la troisième branche 8, comportant les résistances 14 et 15 du diviseur 5, la sortie 19 de l'amplificateur 16 constituant une sortie du dispositif. Le dispositif fonctionne de la façon suivante. Lorsqu'on applique une tension à l'enroulement d'entrée 1 du selsyn-émetteur, son rotor étant en position zéro, la tension proportionnelle au cosinus d'angle de rotation du rotor (cos ct) prélevée sur la résistance 11 arrive vers la sortie du dispositif et est égale à la valeur maximale car cos n 1; (U1 = 1); la tension proportionnelle à cos (&alpha; + 120 ) prélevée sur la résistance 12 et appliquée à l'entrée non inverseuse 17 de l'amplificateur opérationnel de soustraction 16 et la tension prélevée sur la résistance 14 proportionnelle à cos ( &alpha; + 240 ) est appliquée à l'entrée inverseuse 18 du même amplificateur 16. La tension de sortie de l'amplificateur opérationnel de soustraction 16 est égale à la différence des tensions d'entrée, est proportionnelle au sinus, de l'angle (sin &alpha;) de rotation du rotor du selsyn-émetteur et est égale à zéro car sin 0 = 0; (U2 = 0). Lors de la rotation du rotor du selsyn-émetteur d'un angle égal à 900, la tension prélevée sur la résistance 11 est égale à zéro car cos 90 = 0, et la tension proportionnelle à la différence des tensions d'entrée est égale à la valeur xaxi- nale à la sortie de l'amplificateur opérationnel 16 car sin 90 = 1; (U2 = 1). Lors de la rotation du rotor du selsyn-émetteur d'un angle de 180 , les tensions de sortie sont: U1 = -1, U2 n O (le signe "moins" indique le déphasage de la tension de sortie de 180 ). Lors de la rotation du rotor du selsyn-émetteur d'un angle de 2700, les tensions de sortie sont: U1 n O, U2 n Ainsi, lorsque le rotor du selsyn-énetteur du dispositif proposé tourne de 360 , on observe la production de tensions proportionnelles aux fonctions périodiques sinus et cosinus. REVENDICATION Dispositif de production des tensions proportionnelles au sinus et au cosinus de l'angle de rotation d'un arbre, comportant un selsyn-émetteur avec un enroulement d'entrée branché à une source de courant alternatif et avec des enroulements de sortie, caractérisé en ce qu'il comporte un diviseur symétrique à résistances réalisé d'après un montage en étoile à trois branches, connectées aux sorties des enroulements de sortie du selsyn-émetteur, et à un point neutre, ainsi qu'un amplificateur dérivateur utilisé comme amplificateur opérationnel de soustraction dont une entrée non-inverseuse est connectée sur une deuxième branche du diviseur, une entrée inverseuse est connectée sur une troisième branche du diviseur et dont une entrée commune est branchée au point neutre du diviseur à résistances, une première branche du diviseur, la sortie de l'amplificateur opérationnel et le point neutre du diviseur à résistances constituant des sorties du dispositif.