Преобразователь угла поворота вала в код

 

ПР;ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА поВОРОТА ВАЛА в код, содержащий последовательно соединенные генератор импуль сов, делитель частоты, формирователь напряжений возбуждения и вращающийся трансформатор, блок преобразования напряжения в частоту, выход которого подклю чен к входу реверсивного счетчика, старщие разряды реверсивного счетчика подключены к одним входам блока сравнения, другие входы которого подключены к выходу делителя частоты, а выходы блока сравнения / - подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы младщих разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение соответственно, выход первого и другой вход второго блоков преобразования кода в напряжение подключены к входам первого сумматора, другой вход первого блока преобразования кода в напряжение подключен к одному входу второго сумматора, третий сумматор, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введен инвертор, вход которого соединен с ВЫХОДОМ первого блока преобразования кода в напряжение, а выход подключен к другому входу второго сумматора, выходы первого и второго сумматора подключены к другим входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы которых подключены к третьему сумматору, выход третьего сумматора подключен к блоку преобразования напряжения в частоту а выходы вращающегося трансформатора подключены к другим входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК зсмк G 08 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3564125/18-24 (22) 17.03.83 (46) 30.05,84. Бюл. № 20 (72) В. Д. Аксененко, В. Н. Васильев, А. Н. Дорофеев и В. В. Чернявский (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 669374, кл. G 08 С 9/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 732954, кл. G 08 С 9/04, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР № 732955, кл. G 08 С 9/04, 1977 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПО-ВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь напряжений возбуждения и вращающийся трансформатор, блок преобразования напряжения в частоту, выход которого подключен к входу реверсивного счетчика, старшие разряды реверсивного счетчика подключены к одним входам блока сравнения, другие входы которого подключены к выходу делителя частоты, а . выходы блока сравнения

„„SU„„1095213 А подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы младших разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение соответственно, выход первого и другой вход второго блоков преобразования кода в напряжение подключены к входам первого сумматора, другой вход первого блока преобразования кода в напряжение подключен к одному входу второго сумматора, третий сумматор, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введен инвертор, вход которого соединен с выходом первого блока преобразования кода в напряжение, а выход подключен к другому входу второго сумматора, выходы первого и второго сумматора подключены к другим входам первого и второго фазовых де- (/) текторов соответственно, выходы которых подключены к третьему сумматору, выход третьего сумматора подключен к блоку преобразования напряжения в частоту, а выходы вращающегося трансформатора подключены к другим входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение.

10952i

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 вращающийся трансформатор, генератор импульсов, два делителя частоты и реверсивный счетчик, блок ввода кода, два дешифратора, четыре формирователя синусоидального напряжения, преобразователь напряжения в частоту, два синхройных детектора, избирательный усилитель, управляемый делитель напряжения, интегратор (1).

Такие преобразователи сложны и имеют погрешность, вносимую при преобразовании формы напряжений обратной связи из прямоугольной в синусоидальную.

Известен также преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно включенные генератор импульсов, делитель частоты, формИрователь напряжений возбуждения, образующие генератор питания, и синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к первому сумматору, который через последовательно соединенные преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик подключен к одному входу устройства сравнения кодов, к второму входу которого подключен второй выход делителя частоты, квадратурные выходы устройства сравнения кодов соединены с первыми входами фазовых детекторов, к вторым входам которых подключены выходы СКВТ (2).

Недостатками преобразователя является погрешность дискретности.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь напряжений и вращающийся трансф .:р ilа"ор, блок преобразования напряжения в частоту, выход которого подключен к входам реверсивного счетчика, стари не разряды реверсивного счетчика подлк.иены к одним входам блока сравнения, другие входы которого подключены к выходу делителя частоты, а выходы блока сравнения подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы младших разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение соответственно, выход первого и другой вход второго блоков преобразования кода в напряжение подключены к входам первого сумматора, другой вход первого блока преобразования кода в на: t .":..жение подключен к одному входу вто,г с;,1 матера, третий сумматор, выход вто р„.ë; 1ло а преобразования кода в напряже5

20 ние и ° . -; ;; к .;,рлому входу второго суммат...;:.., выход которого через делитель напр."-;же чя подключен к одному входу первого элемента сравнения, выход первого сумматора подключен к одному входу второго элемента сравнения, другие входы первого и второго элементов сравнения соединены с выходами вращающегося трансформатора, выход первого элемента непосредственно, а выход второго элемента сравнения через фазосдвигающий элемент подключены к третьему сумматору, выход которого подключен к другим входам первого и второго фазовых детекторов, выход первого фазового детектора подключен к блоку преобразования напряжения в частоту, а выход второго фазового детектора подключен к управляющему входу делителя напряжения, выходы блока сравнения через формирователь синусоидальных напряжений подключены к входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение (3).

Недостатком такого преобразователя является его сложность.

Целью изобретения является упрощение

25 преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь напряжений возбуждения и вращающийся трансформатор, блок преобразования напряжения в частоту, выход которого подключен к входам реверсивного счетчика, старшие разряды реверсивного счетчика подключены к одним входам блока сравнения, другие входы которого подключены к выходу делителя частоты, а выходы блока сравнения подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы младших разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение соответственно, выход первого и другой .вход второго блоков преобразования кода в напряжение подключены к входам первого сумматора, другой вход первого блока преобразования кода в на45 пряжение подключен к одному входу второго сумматора, третий сумматор, введен инвертор, вход которого соединен с выходом первого блока преобразования кода в напряжение, а выход подключен к другому входу второго сумматора, выходы первого и второго

50 сумматора подключены к другим входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы которых подключены к третьему сумматору, выход третьего сумматора подключен к блоку преобразования напряжения в частоту, а выходы вращающегося трансформатора подключены к другим входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение.!

095213

A= 2g — „— в

Составитель A. Смирнов

Тскред И. 1! рос Корректор А. Ференц

Тираж 563 Подписное

Редактор Л. Повхан

Заказ 3603/33

ВНИИПИ ГосуляpcT::. HHÎго кими.ега СССР по делам нзобретеии . -:::;л.тий

113035, Москва, Ж вЂ” Ы. Рау,иск н иаГ>., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь содержит последовательно включенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирователь 3 напря5 жений возбуждения и вращающийся трансформатор (ВТ) 4, первый выход которого подключен к сумматору 5 и через блок 6 преобразования кода в напряжение соединен с сумматором 7, второй выход трансформатора 4 подключен к второму входу суммато- 10 ра 7 и через последовательно соединенные блок 8 преобразования кода в напряжение и инвертор 9 связан с сумматором 5. Выходы сумматоров 5 и 7 через фазовые детекторы

10 и 11 подключены к сумматору 12, выход которого через блок 13 преобразования на15 пряжения в частоту связан с реверсивным счетчиком 14. Выходы младших разрядов счетчика 14 подключены к вторым входам блоков 6 и 8 преобразования кода в напряжение, выходы старших разрядов через рр блок 15 сравнения кодов, ко второму входу которого подключен второй выход делителя

2 частоты, соединены с вторыми входами фазовых детекторов 10 и 11.

Преобразователь работает следующим образом.

Частота f генератора 1 понижается в делителе 2 в 2 раз (к — число разрядов делителя частоты 2). Выходные (опорные) импульсы делителя частоты 2 преобразуются в формирователе 3 в квадратурные напряжения Usina0t и UcosQt возбуждения ВТ 4.

Причем частота напряжения возбуждения равна

Фаза одного из квадратурных напряжений равна, а фаза другого сдвинута на угол

90 относительно фазы первой гармоники опорных импульсов, вырабатываемых старшим разрядом делителя частоты 2. ВТ 4 работает в режиме фазовращателя с вра- 40 щающимся полем, его выходные напряжения Уз1п(иИ + g) и Ucos(Nt.+ Y) сдвинуты на 90 одно относительно другого и смещены по фазе относительно напряжения возбуждения на угол г, пропорциональный углу доворота ротора ВТ 4. Код угла поворота вырабатывается в m = k + l-разрядном реверсивном счетчике 14 следующим образом. Коды старших k разрядов реверсивного счетчика 14 и делителя частоты 2 поступают на соответствующие входы блока

15 сравнения кодов. На выходах блока 15 сравнения кодов вырабатываются импульсы, сдвинутые относительно опорных на углы 9 и 9+ 90, где 9 — числовой эквивалент кода старших К разрядов кода угла.

Младшие 3. разрядов счетчика 14 управляют дополнительным фазовра1цателем, состоящим из блоков 6 и 8 преобразования кода в напряжение, инвертора 9 и сумматоров

5 и 7. Дополнительный фазовращатель производит сдвиг фаз выходных напряжений

ВТ 4 на угол т = — —, определяемый кодом и УЕ

à — 1

Ne младших 3 разрядов реверсивного счетчика 14 путем суммирования в сумматорах 5 и 7 выходных напряжений ВТ 4 с квадратурными напряжениями, умноженными в преобразователях 6 и 8 на угол 1 . Выходные напряжения с сумматоров 5 и 7 поступают на фазовые детекторы 10 и 1, на другие входы которых поступают напряжения прямоугольной формы с выходов блоков 15 сравнения. Постоянные составляющие напря жений на выходах фазовых детекторов 10 и 11 пропорциональны sin (y — ф — б). Напряжения с выходов фазовых детекторов 10 и 11 поступают после суммирования в сум. маторе 12 на вход блока 15 преобразования напряжения в частоту, который вырабатывает импульсы и изменяет состояние реверсивного счетчика 14 и соответственно 9 и ф до равенства нулю разности фаз Т.— 8 — 1-= О.

В результате в реверсивном счетчике 14 устанавливается такой код N, числовой эквивалент которого 9 + г = т и соответственно пропорционален угловому положению сс. вала ВТ 4.

Предлагаемый преобразователь по сравнению с известным, проще в исполнении.

Технико-экономическая эффективнЬсть определяется меньшими затратами на изготовление преобразователя.