[发明专利]一种用于转台的滑环随动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于转台的滑环随动系统，特别是一种用于高精度气浮转 台的滑环随动系统，用于使从动轴跟随主动轴。

背景技术

一般转台滑环的基本形式如图1所示，滑环一端通过主轴电机连接转台的 台面，另一端固定在转台基座上，这样在转台转动时滑环也会随之转动，那么 滑环电刷之间的摩擦和轴承的摩擦会带到速率转动中，增加了整个轴系的摩擦 力矩。

高精度速率转台的速率精度和平稳性要求很高，通过采用气浮轴承以减小 轴系摩擦，以提高精度和平稳度，但作为高精度速率转台调试对象供电要求的 滑环组件，由于电刷之间的摩擦，轴承之间的摩擦，这些不均匀的摩擦带到高 精度速率转台的速率转动中，会引起速率的微小波动，这些微小的波动足以影 响到速率的精度以及速率的平稳性。为此把高精度速率转台分为两部分，如图 2所示：一部分与台面相连，我们称之为主轴，主轴采用气浮轴承，另一部分 与滑环、直流力矩电机相连在一起的我们称为从动轴，这样在主轴上不安装滑 环，直接把用户需要的信号线通过软导线连接至从动轴，这样主轴与从动轴之 间的连接就是软导线。把滑环安装在从动轴上，上端连接软导线，下端固定在 基座上。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于转台的滑 环随动系统，提高了转台的转动速率精度和平稳度。

本发明的技术解决方案是：一种用于转台的滑环随动系统，其特征在于： 包括E型传感器、滑环随动电路和力矩电机，E型传感器安装在转台的主动轴 上，直流力矩电机安装在转台的从动轴上，当主动轴产生ψ1位置差角度时，E 型传感器输出一个差动信号，差动信号经过滑环随动电路的前置放大、解调、 滤波、校正和功率放大后驱动直流力矩电机带动从动轴转过一个角度ψ2，使得 ψ2＝ψ1，使从动轴的转动跟踪上主动轴的转动；

所述的滑环随动电路包括前置放大模块、解调模块、激磁模块、滤波模块、 校正模块和功率放大模块，激磁模块为E型传感器和解调模块提供激磁信号， E型传感器输出的差动信号先由前置放大模块进行放大，再由解调模块进行解 调处理，解调后的差动信号由滤波模块进行滤波，经过滤波后的差动信号由校 正模块进行校正，最后经过功率放大模块输出控制直流力矩电机的随动控制信 号；

所述的校正模块由放大器、电阻R8、R9、R10、R11、R12电容C4、C5 组成，电阻R8与电容C4并联再与电阻R9串联后接在滤波信号和放大器的负 输入端之间，电阻R11和电容C5串联再与电阻R10并联后接在放大器的负输 入端和输出端之间，电阻R12接在放大器的正输入和地之间；

所述的激磁模块由运算放大器I6、功率放大器I7、电阻R15、R16、R17、 R18、R19、R20、R21、R22和电容C6、C7、C8、C9、C10组成，电阻R15 和电容C6并联后接在运算放大器I6的正输入端和地之间，电阻R17接在运 算放大器I6的负输入端和地之间，电阻R16和电容C7串联后接在运算放大器 I6的正输入端和输出端之间，电阻R18和R22串联后接在运算放大器I6的负 输入端和输出端之间，电容C8接在运算放大器I6的输出端和功率放大器I7的 正输入端，电阻R21接在功率放大器I7的正输入端和地之间，电阻R19接在 功率放大器I7的负输入端和地之间，电容C9接在功率放大器I7的正输入端和 负输入端之间，电阻R20和电容C10并联后接在功率放大器I7的负输入端和 输出端之间，其中电阻R15＝2.2KΩ，R16＝2.2KΩ，R17＝2.7KΩ，R18＝5.6KΩ， R19＝2KΩ，R20＝470Ω，R21＝10KΩ，R22＝300Ω，电容C6＝0.01μF， C7＝0.01μF，C8＝0.1μF，C9＝0.1μF，C10＝51pF。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过设置在主动轴上的E型传 感器实时将主动轴的位置差角度转换为一个差动信号，该差动信号通过滑环随 动电路的前置放大、解调、滤波、较正和功率放大后驱动直流力矩电机控制从 动轴转动，使从动轴的转动跟踪上主动轴的转动，这样当主动轴旋转时，导线 在主轴上是没有相对旋转的，也就没有了滑环转动带来的摩擦力矩，从而避免 了滑环电刷之间的摩擦、轴承之间的摩擦这些不均匀的摩擦带到速率转动中， 并保证软导线不扭转，从而大大提高转台的速率精度和平稳度。

附图说明

图1为一般转台的结构示意图；