Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

СООЗ ССВЕТСНИХ ЗИ

: РЕСПУБЛИН ае Ои

23373 6@ С 08 С 9/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AewwcwWIV СЕИДИтИЛЬСтви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ П-"ИИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3225686/18-24 (22) 29.12.80 (46) 15.06.83. Бюл. и 22 (72) Л.В.Бурилин, S.A.Ëeîíîå, А.й.йилюков и В.П.Орлов (53) 681 ° 325(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 486340, кл. 6 08 С 9/04, 1973.

2. Зверев A.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., "Энергия", а1974, с.8,рис. 1.

3. Преснухин Л.Н. и др. Иуаровые растровые датчики положения и их применение. К., "Иаюиностроение", 1969, с. l38, рис.З. 3 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ВОВО" . РОТА ВАЛА В КОД, содержащий один датчик грубого отсчета и один датчик. точного отсчета, установленные на входном валу, выход одного датчика точного отсчета подключен к входу другого датчика грубого отсчета,вы" ход которого подключен к приводу, кинематически связ,".иному с общим валом другого датчика грубого отсчета и другого датчика точного отсчета, выходы одного датчика грубого отсчета и другого датчика точного отсчета подключены к блоку преобразования выходных сигналов датчиков в код, отличающийся тем, что,с целью повывения точности преобразователя, выходы одного датчика точного отсчета подключены к блоку преобразования выходных сигналов датчиков в код

1 1023373

Изобретение относится к автомати" ке и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым . вычислительным устройством. 5

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содерж".щие синус-. но-косинусный вращающийся трансформа" тор (CKBT), нуль-органы, триггеры, подключенные к входам логического блока, другие входы которого соединены с генератором импульсов, а вы- т ходы вЂ” со счетчиком, две пары элементов совпадения, блок управления и соединенный с ним электронный пере" 15 ч ключатель 1j.

Недостатком известных преобразователей является низкая точность.

Известны также преобразователи, содержащие датчики грубого и точного 20 отсчетов, установленные на входном ч валу и подключейные к блоку преобра.зования выходных сигналов датчиков в в код. В качестве датчиков используются двухполюсные и многополюснюе 25 б

CKBT (2). ч

Недостатком таких преобразователей э .является низкая точность. A

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий один датчик грубого отсчета и один дат, чик точного отсчета, установленные на входном валу, выход одного датчи35 ка точного отсчета подключен к входу другого датчика грубого отсчета, . выход которого подключен к приводу, кинематически связанному с общим валом другого датчика грубого отсчета и другого датчика точного отсчета, выходы одного датчика грубого отсчета и другого датчика точного отсчета подключены к блоку преобразования выходных сигналов датчиков в код (3).

Недостатком известных преобразователей является ограниченная точность, вызванная погрешностями датчиков грубого и точного отсчетов, установленных на входном валу, что ограничивает увеличение коэффициентов редукции обоих датчиков точного отсчета.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе. угла поворота вала в код, содержащем один датчик грубого отсчета и один датчик точного отсчета, установленные на входном валу, выход одного датчика точного отсчета подключен к входу другого датчика грубого отсчета, .выход которого подключен к приводу, кинематически связанному с общим валом другого датчика грубого отсчета и другого датчика точного отсчета, выходы одного датчика грубого отсчета и другого датчика очного отсчета подключены к блоку преобразования выходных сигналов датчиков в код, выходы одного датика точного отсчета подключены к блоку преобразования выходных сигналов датчиков в код.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит один датик 1 грубого отсчета и один датчик точного отсчета, установленные на ходном валу 3, выход датчика 2 подключен к входу другого датчика 4 груого отсчета, выход которого подклюен к приводу 5, кинематически свяанному с общим валом 6 датчика 4 и ругого датчика 7 точного отсчета, выходы датчиков 1,2 и 7 подключены к блоку 8 преобразования выходных сигналов датчиков в код.

В качестве датчика 1 может быть использован кодовый датчик, а также

СКВТ или фазовращатель с одной парой полюсов. В качестве датчиков

2 и 7 точного отсчета могут быть использованы многополюсные СКВТ и фазовращатели, кроме того, в качестве датчика 7 может быть использован кодовый датчик. В качестве датчика 4 может быть использован СКВТ или фазовращатель с одной паоой полюсов.

Структура блока 8 определяется типом используемых датчиков 1, 2 и 7

Рассмотрим работу преобразователя для случая использования в качестве датчиков 1 и 3 СКВТ с одной парой полюсов, а в качестве датчиков

2 и 7 многополюсных СКВТ с числом пар полюсов Р и Р соответственно.

При повороте входного вала 3 на угол сС на выходных обмотках датчика

f грубого отсчета вырабатываются напряжения, пропорциональные эмап, и

cos <, а на выходных обмотках датчика 2 точного отсчета создаются напряжения, пропорциональные sin P„d.и соя „4Эти напряжения поступают на

1023373

Составитель Я;Смирнов

Редактор H.Ãîðâàò ТехредА.Бабинец Корректор А;Повх

Заказ 4218/36 Тираж 618 Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4. входы блока 8 и преобразуются в старшие разряды кода, соответствующего углу а .

Выходные напряжения датчика 2 точ, ного отсчета, пропорциональные sinp d. и cosp d. также поданы на входные .обмотки двухполюсного датчика 4 и создают на его выходной обмотке напряжение, пропорциональное sin(P< g-p), где P - угол поворота вала 6. Напряжение выходной обмотки датчика 4, поданное на вход привода 5, обеспечивает отработку угла поворота вала 6 и ротора датчика 4 в такое положение> при котором на его выходе будет нуле

15 вое напряжение. При этом sin(PÄ<-P = 0 и P< g Jb, Таким образом, вал 6 и валы вращающихся датчиков 4 и .7 повернуты на угол P d .

Выходные напряжения обмоток многополюсного ВТ 7, имеющего число пар полюсов Р, пропорциональны sinP

cosP p. Так как в согласованном положении валов угол ф=: Р<М то выходные напряжения датчика 7 пропорциональны з п Р Р с и cos Р P < .

Эти напряжения подаются на третий вход блока 8 и преобразуются в младшие разряды кода угла с .

Подключение выходов датчика 2 к блоку 8 обеспечивает формирование промежуточного отсчета, что позволяет увеличить допустимое рассогласование между кодами, сформированными из выходных сигналов датчиков 1 и 7, повысить общий коэффициент редукции

Р . Р и в конечном итоге lloBblcHTtf точность преобразователя в целом.

Экономический эффект от исполь" зования преобразователя определяется его техническими преимуществами.