Преобразователь угла поворота вала в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий генератор опорной частоты, первый счетчик и датчик угла поворота вала,о т л ичающийся тем, что, с целью повьппения точности преобразователя при резких изменениях частоты вращения вала, в него введены управляемый делитель частоты, делитель частоты , второй счетчик, зпемент задержки и регистр, выход генератора опорной частоты соединен с информацион- . ным входом управляемого делителя частоты и с входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом первого счетчика, выход датчика угла поворота вала соединен через элемент задержки с вторым входом второго счетчика и непосредственно - с вторым входом перво го счетчика и с первым входом регистра , второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, а (Л выход - с управляющим входом управС ляемого делителя частоты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3722929! 24-24 (22) 05.04.84 (46) 15,10.85. Бюл. Р 38 (72) И.А.Юфин (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 572645, кл. G 01 В 7/30, 1977.

Приборы и техника эксперимента, 1978, Р 2, с. 90. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий генератор опорной частоты, первый счетчик и датчик угла поворота вала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьпиения точности преобразователя при резких измен; лиях частоты вращения вала, в него введены управляемый делитель частоты, делитель часто„„Я0„„1185605 A ты, второй счетчик, эпемент задержки и регистр, выход генератора опорной частоты соединен с информацион ным входом управляемого делителя частоты и с входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом первого счетчика, выход датчика угла поворота вала соединен через элемент задержки с вторым входом второго счетчика и непосредственно — с вторым входом первого счетчика и с первым входом регистра, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, а выход — с управляющим входом управляемого делителя частоты.

1185605

ВНИИПИ Заказ 6438/59 Тираж 871 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.Проектная, Изобретение относится к автомати- ке и может быть использовано для преобразования угла поворота вращающегося вала в цифровой код.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя при резких изменениях частоты вращения вала.

Па чертеже изображена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит генера- 10 тор 1 опорной частоты, управляемый делитель 2 частоты, счетчик 3, делитель 4, счетчик 5, регистр 6, датчик 7 угла поворота вала и элемент 8 задержки. 15

Преобразователь работает следующим образом, Датчик 7 формирует короткий импульс при прохождении вращающимся валом некоторого начального положе- р0 ния. Зтим импульсом производится запись показаний счетчика 5 в регистр 6, сброс показаний счетчика 3, а также через некоторое время, определяемое элементом 8 задержки и до- д5 статочное для фиксации показаний счетчика 5 в регистре 6, производится сброс счетчика 5, Число п, накопленное в счетчике 5 эа полный оборот вала, равно (1) где f. — частота опорного генератора 1;

N — коэффициент деления делителя 4; 35

Т вЂ” время полного оборота вала датчика 7.

Числo п в конце каждого оборота вала переписывается в регистр 6 и определяет коэффициент деления управ-40 ляемого делителя 2 так, что частота импульсов на входе делителя 2 равна

f /n. 3a время поворота вала на некоторый угол Ч от начального положения в счетчике 3 накопится А импуль- <5 сов:

А=---, (2)

nA где И вЂ” угловая скорость вращения вала.

Подставляя (1) в (2) и учитывая, 360 что Т= — — получаем

ы

А=- — —,, (3)

360 i т.е. показания счетчика 3 пропорциональны углу поворота вала и не зависят ни от скорости вращения вала, ни от частоты опорного генератора 1, т.е, представляют собой код, соответствующий углу поворота вала.

При скачкообразном изменении скорости вращения вала номинальная точность обеспечивается уже через время, не большее удвоенному периоду его оборота. Так, при вращении вала, обладающего большим моментом инерции (в станках внешних запоминающих устройств с дисковыми носителями и т.п.), в течение оборота возможны лишь незначительные ускорения вращения, вызванные, например, изменением частоты или величины питающего напряжения. Если изменение времени оборота ЬТ удовлетворяет соотношению

-- †(1/N то преобразователь обес/Л Т/

Т печивает номинальную точность преобразования, отслеживая медленное изменение скорости вращения °

При резких скачкообразных изменениях скорости вращения, вызванных, например, переключением скорости вращения, преобразователь может выходить из режима и не обеспечивать заданной точности преобразования. Однако после окончания переходного процесса и установления скорости вращения преобразователь быстро входит в режим и начинает обеспечивать номинальную точность не более, чем через два полных оборота вала.

Поскольку коэффициент преобразования угла поворота в код зависит только от величины N,.òî, изменяя коэффициент деления делителя 4, можно изменять масштаб преобразования.

Погрешность преобразования при постоянной скорости вращения вала определяется точностью дискретизации, т.е. значения и и А определяются с точностью до единицы младшего разряда. Максимальная относительная погрешность равна

Т ;„ где Т вЂ” минимальный период вращеп6о ния вала.