Преобразователь угла поворота вала в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий фазовращатель , выход которого соединен через первый компаратор с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, второй и третий компараторы, инвертор , задающий генератор, соединенный с вторым входом элемента И, первую шину питания, соединенную с входом второго компаратора, вторую шину питания, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности преобразователя, в него -введены первый и второй преобразователи напряжение - ток, коммутатор, элемент ЛЛИ,кольцевой счетчик и регистр, первая шина питания соединена через первый преобразователь напряжение - ток с первым входом фазовращателя , вторая шина питания .соединена с входами третьего компаратора и инвертора и с первым входом коммутатора, выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора , выход которого соединен через второй преобразователь напряжение - ток с вторым входом фазовращателя , выход второго компаратора соединен с третьим входом элемента И, выход третьего компаратора соединен с входом кольцевого счетчика, первый выход которого сое (Л динен с третьим входом коммутатора, и первым входом элемента ИЛИ, втос: рой выход - с вторым входом элемента ИЛИ, третий выход - с вторым входом счетчика, а четвертый выход с первым входом регистра, выход счетчика соединен с входом регистра , выход элемента ИЛИ соединен с четвертым входом элемента И. сд СХ) с

„„SU„„) 070586 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

y(5g 08 С 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3509856/18-24 (22) 09.11.82 (.46) 30.01.84. Бюл. Р 4 (72) А.Е. Малиновский и В.А. Карпов (71) Гомельский политехнический институт (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 765847, кл. G 08 С 9/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 756453, кл. 0 08 С 9/04, 1978 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий фазовращатель, выход которого соединен через первый компаратор с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, второй и третий компараторы, инвертор, задающий генератор, соединенный с вторым входом элемента И, первую шину питания, соединенную с входом второго компаратора, вторую шину питания, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности преобразователя, в него введены первый и второй преобразователи напряжение — ток, коммутатор, элемент ИЛИ,.кольцевой счетчик и регистр, первая шина питания соединена через первый преобразователь напряжение — ток с первым входом фазовращателя, вторая шина питания соединена с входами третьего компаратора и инвертора и с первым входом коммутатора, выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен через второй преобразователь напряжение — ток с вторым входом фазовращателя, выход второго компаратора соединен с третьим входом элемента И, выход третьего компарато ра соединен с входом кольцевого

C е счетчика, первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора, и первым входом элемента ИЛИ, второй выход — с вторым входом элемента ИЛИ, третий выход — с вторым . входом счетчика, а четвертый выхсц — Я с первым входом регистра, выход счетчика соединен с входом регистра, выход элемента ИЛИ соединен с четвертым входом элемента И.

1070586

45. Изобретение относится к автоматике и Вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик (СКД), подключенный через блок Фазосдвигающих цепочек и компаратсрам, выходы которого соединены с блоком 10 преобразования временного интервала в код (1 1.

Недостатком указанного преобразователя является невысокая точность, обусловленная температурной нестабильностью блока фазосдвигающих цепей.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик, Выход которого соединен через первый компаратор с первым входом первого элемента И„ выход которого соединен с первым входом первого с-.четчика, второй и третий компараторы, первый инвертор, задающий генератор, соединенный с вторым входом первсзго элемента И, первую шину питания, соединенную с входом второго компаратора, вторую шину

30 питания, Второй и третий инверторы, второй и третий элементы И, триггер, ВтОрОй счетчик делитель, ВыхОд задающего генератора соединен через делитель,с первым Входом второго и 35 третьего элементов И, выход третьего компаратора соединен с первым входом второго счетчика. и вторым входом первого счетчика (2).

Недостатком известного преобразо- 40 вателя является низкая стабильность, обусловленная изменением со временем параметров фазовращения.

Цель изобретения — повышение стабильности преобразователя за счет уменьшения влияния изменений пара- метров СКД.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала В код, содержащий фазовращатель, Выход которого соединен через первый компаратор с первым входом элемента

И, выход которого соединен с первым входом счетчика, второй и третий компараторы, инвертор, задающий генератор, соединенный с вторым входом элемента И, первую шину питания, соединенную с входом второго компаратора, Вторую шину питания, Введены первый и второй преобразователи напряжение - ток, коммутатор, эле- 60 мент ИЛИ,кольцевой счетчик и регистр,, первая шина питания соединена через первый преобразователь напряжение — ток с первым входом фазовращателя, вторая шина питания соединена65 с входами третьего компаратора и инвертора и с первым входом коммутатора ! выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен через второй преобразователь напряжение — ток с вторым входом фазовращателя, выход второго компаратора соединен с третьим входом элемента И, выход третьего компаратора соединен с входом кольцевого счетчика, первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора и первым входом элемента ИЛИ, второй выход — с вторым входом элемента ИЛИ, третий выход — с вторым входом счетчика, а четвертый" выход — c первым входом регистра, выход счетчика соединен с Входом регистра, выход элемента ИЛИ соединен с четвертым входом элемента И. !

На чертеже представлена функцио-. нальная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит инвертор

1, коммутатор 2, преобразователи 3 и 4,напряжение — ток, фазовращатель

5 (синусно-косинусный датчик СКД), компараторы 6-8, генератор 9, элемент

И 10, кольцевой счетчик 11, элемент

ИЛИ 12, счетчик 13, регистр 14, к одному входу которого подключен выход счетчика 13, а к другому — четвертый выход кольцевого счетчика 11, третий выход которого соединен с другим входом счетчика 13, а первый и второй входы соединены с входами элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с четвертым входом элемента

И 10,с третьим и вторым входами которого соединены соответственно выходы компаратора 7 и б, а с первым входом — выход генератора 9, выход элемента И 10 соединен с одним из входов счетчика 13, первая фаза питающего напряжения соединена с входом компаратора б и через преобразователь 3 напряжение — ток — с входом

СКД 5, вторая фаза питающего напряжения соединена с первым входом коммутатора 2, через инвертор 1 — с вторым входом коммутатора 2 и через дополнительный компаратор 8 — с входом кольцевого счетчика 11, первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора 2, выход коммутатора

2 через преобразователь 4 напряжениеток соединен с другим входом СКД 5.

Преобразователь работает следующим Образом.

СКД 5 запитывается системой квадратурных токов от преобразователей

3 и 4 напряжение — ток, на выходе компараторов б и 7 будут последовательности прямоугольных импульсов, фазовый сдвиг между которыми пропорционален угловому перемещению. С помощью элемента И 10, генератора 9 фазовый сдвиг преобразуется в пачки

1070586 импульсов, считываемых счетчиком 13.

Причем в счетчик 13 заносится два измерения, одно — -при одном направлении вращения поля в воздушном зазоре СКД 5, другое — при противопо ложном. Изменение фазы напряжения питания и направления вращения поля осуществляется коммутатором 2, управляемым кольцевым счетчиком 11 на четыре состояния. Так как кольцевой счетчик 11 управляется компаратором

8, подключенным к второй фазе питающего напряжения, то переключение счетчика 11, а следовательно, и коммутатора 2 осуществляется во время бестоковой паузы в обмотке СКД 5. 15

Это обусловлено тем, что обмотка запитана от преобразователя 4 напряжение — ток. Как известно, в этом случае.переходной процесс, вызванный переключением, не возникает. 20

Отсутствие переходного процесса позволяет сократить время измерения при двух направлениях вращения поля до двух периодов питающего напряжения. 25

Два измерительных периода определяются с помощью элемента ИЛИ 12, сигнал с выхода которого разрешает заполнение счетчика 13. В течение третьего и четвертого периодов происходит обработка результатов изме- рения. В третьем периоде, когда появляется сигнал на третьем выходе счетчика 11, происходит перенос содержимого счетчика 13.в регистр.14, За счет того, что счетчик 13 накапливает информацию при прямом и обратном вращении поля в СКД 5, происходит усреднение измерения; в четвертый период происходит установка счетчика 13 в нулевое состояние. Устройство при этом готово к следующему измерению.

Полное время преобразования угло-. вого перемещения в код предлагаемого . устройства равно четырем периодам питающего напряжения.

Экономический эффект от внедрения изобретения обусловлен его техническими преимуществами.

1070586

Составитель А. Сидоренко

Техред Ж. Кастелевич Корректор H. Муска

Редактор М. Ткач

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

Заказ 11686/48 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

1 13035 „Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5