Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«i>.3 005130 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 17. 11. 81 (21) 3354128/18-24 с присоединением заявки Но (23) Приоритет (Я)М. Ntl.3

608 С 9/04

Государретвеиный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150383. Бюллетень Ю 10

Дата опУбликованиЯ описаниЯ 15« 03. 83

t>>) УДК 621 ° 385 (088. 8) I

Г.С.Жаунеров

Вильнюсский Филиал Экспериментального уннстйь«" « :- « исследовательского института металлорежуйфй( станков (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В ХОД

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в круговых иэмери-i тельных преобразователях перемещения рабочих органов станков, а также в. координатно-измерительных машинах и других устройствах с цифровыми преобразователями.

Известен преобразователь углового положения вала в код, содержащий.цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)>: выход которого соединен с первым входом сравнивающего устройства, подключенного через блок управления к вхо»: дам регистров младвях и старших раз- рядов, сельсин через запоминающие -;: контакты ключей подключен- к входам

ЦАП, управляющие входы которых соединены с выходом регистра младших раэрядов, а выход дополнительного

ЦАП через замыкающий контакт дополнительного ключа соединен с вторым входом сравнивающего устройства 1 1 ..

Недостатком данного преобразователя является его сложность и малое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла .поворота вала в код, содержащий датчик перемещений типа сельсин, демодуля тори, компараторы, дешифраторы, клю чи, преобразователь напряжение код, раверсивный счетчик с вычитающим устройством 2 ).

Устройство характеризуется невы. сокими точностью и надежностью. Тре угольное напряжение, используемое

1() s дальнейшем для преобразования в код, представляет собой часть синусоиды (линейность 2в), "вырезаемую" с помощью компараторов — ими определяются моменты пересечения синусоиды с нулевым уровнем. У вершин треугольного напряжения нелинейность неустранима принципиально поскольку в качестве переключате.ля используется ключ с конечным быстродействием.

2О Доля нелинейных участков по отношению к периоду напряжения будет зависеть,от времени переключения. Это обусловливает погрешность преобразования. Ероме того, конечность

25 времени переключения снижает быст5 родействие, а следовательно, ограничивает скорость преобразования, что увеличивает время измерения (ограничена воэможность применения и надежность IIpM измерении скоростЗО ных динамических перемещений).

1005130

Цель изобретения — повышение точности, быстродействия и надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин, выходы которого соединеиы с входами соответствующего демодулятора, и блок преобразования напряжения в код, введены первый и второй однополупериодные выпрямители трехфазного напряжения и сумматор, выходы демодуляторов соединены с соответствующими входами первого и второго однополупериодного выпрямителя трехфазного напряжения, выходы которых t5

1 соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен с входом блока преобразования напряжения в код.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит связанный механической передачей с вращающимся валом сельсин 1, выходы которого через демодуляторы 2-4 йодключены к входам однополупериьдных выпрямителей 5 и 6 трехфазного напряжения, выходы которых подключены к входам сумматора 7. Выход сумматора

7 подключен к блоку 8 преобразования напряжения в код. Однополупериодный выпрямитель 5 трехфазного напряже .ния состоит из диодов 9 — 11, като- З5 ды которых соединены вместе и подключены к входу сумматора 7, а однополупериодный выпрямитель б трехфазного напряжения состоит иэ диодов 12-14, аноды которых соединены 40 вместе и подключены к второму входу сумматора 7.

Преобразователь работает следующим образом.

Сельсин 1 преобразует механичес- 45 кий угол поворота вала в трехфазные напряжение, фазы которого А, В и С сдвинуты друг относительно друга на

120 и модулированы по амплитуде по закону синуса угла поворота. ge- 50 модуляторы 2-4 выделяют из напряжений огибающие А, В и С (фиг, 2-1), пропорциональные синусу угла поворота вала. Это трехфазное напряжение поступает на входы двух однополупериодных выпрямителей 6 и 5 трехфазного напряжения. Выпрямитель 5 пропускает положительные полупериоды трехфазного напряжения на один вход сумматора 7 (фиг. 2-2a), а выпрямитель б — отрицательные. полупе- 60 риоды этого напряжения на другой вход сумматора 7 (фиг. 2-23). Выпрямленные напряжения представляют собой постоянные напряжения с пульсацией.

Постоянные составляющие напряжений в сумматоре .7 компенсируются, так как они одинаковые по величине и разные по знаку. На фиг. 2-2бпунктирными линиями показаны напряжения пульсаций: их сумма дает треугольное напряжение, период которого в три раза меньше периода напряжений на выходе сельсина 1 (демодуляторов 2-4), т.е. получаются те же 12 секторов по 30 каждый, что и в прототипе. Треугольное напряжение с выхода сумматора 7 поступает на блок 8 преобразования напряжения в код и с него снимается

i op угла, внешним потребителем.

В предложенном преобразователе такое же треугольное напряжение, как и в известных, образуется беэ переключающих устройств. Это повышает точность и надежность преобразования (особенно в точках 30, 60 и 90 и т.д.). Кроме того, значительно выше скорость преобразования, поскольку исключена зависимость от частоты срабатывания и быстродействия ключей ввиду их неприменения. Преобразователь также значительно упрощен. Экономический эффект от использования преобразователя определяется его техническим преимуществом.

Формула изобретения.

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин, выходы которого соединены с входами соответствующего демоДулятора, и блок преобразования напряжения в код, о.т л и ч а ю, шийся тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и надежности преобразователя, в него введены первый и второй однополупериодные выпрямители трехфазного напряжения и сумматор, выходы. демодуляторов соединены с соответствующими входами первого и второго однополупериодного выпрямителя трехфазного напряжения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен с входом блока преббраэования напряжения в код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 503270, кл. 008 С 9/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 471841, кл. 608 С 9/00, 1973 (прототип ).

Составитель А. Сидоренко.

Редактор К. Волощук ТехредМ.Костик КорректорО. Билак

Заказ 1906/68 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4