Преобразователь угла поворота вала в напряжение

 

Изобретение предназначено для использования в системах управления исполнительными механизмами. Целью изобретения является повьшение точности и расширение рабочего диапазона преобразователя. Для этого в преобразователь , содержащий фазосдвигающую цепь, первый измерительный формирователь импульсов, первый триггер , первый интегратор, два компаратора , сумматор, фазовращатель, введены второй формирователь импульсов, второй интегратор, элемент ИЛИ, реле , второй измерительный формирователь импульсов, опорный формирователь импульсов, второй и третий триггеры и источник опорного напряжения. На выходах измерительных формирователей импульсов и опорного формирователя им1тульсов из напряжений фазовращателя формируются фазовые импульсы , из которых триггерами формируются временные ворота. Анализируя длительность временных ворот, блок переключения каналов формирует выходные напряжения в широком диапазоне углов поворота вала фазовращателя . 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 03 М I 00 to 1 )) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3782608/24-24 (22) 10.08.84 (46) 30.03.86. Бюл. Р 12 (71) Специальное проектное конструкторское бюро промышленной автоматики

"Промавтоматика" (72) В.А.Леонов, В.Д.Орлянский и Н.А.Чеботарев (53) 681.325(088.8) (56) Зверев А.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код.Л.)Энергия, 1974, с. 154,рис. 78.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1137581, кл. G 08 С 9/04, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение предназначено для использования в системах управления исполнительными механизмами. Целью изобретения является повышение точности и расширение рабочего диапазона преобразователя. Для этого в преобразователь, содержащий фазосдвигающую цепь, первый измерительный формирователь импульсов, первый триггер, первый интегратор, два компаратора, сумматор, фазовращатель, введены второй формирователь импульсов, второй интегратор, элемент ИЛИ, реле, второй измерительный формирователь импульсов, опорный формирователь импульсов, второй и третий триггеры и источник опорного напряжения.

На выходах измерительных формирователей импульсов и опорного формирователя им))ульсов из напряжений фазовращателя формируются фазовые импульсы, из которых триггерами формиЮ руются временные ворота. Анализируя длительность временных ворот, блок переключения каналов формирует выходные напряжения в широком диапазоне углов поворота вала фазовращателя. 2 ил.

1221748

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах управления исполнительными механизмами.

Цель изобретения — повышение точности и расширение рабочего диапазона преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя, на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь угла поворота вала в напряжение содержит измерительные формирователи 1 и 2 импульсов, опорный формирователь 3 импульсов, нуль-орган 4, дифференцирующий элемент 5, вентиль 6, фазосдвигающую цепь 7, фазовращатель 8, триггеры

9 и 10, интеграторы 11 и 12, блок

13 переключения каналов, компараторы

14 и 15, триггер 1 6, формирователь

17. импульсов, инвертор 18, формирователь 19 импульсов, элемент ИЛИ 20, реле 21, сумматор 22, источник 23 опорного напряжения.

Преобразователь работает следую щим образом.

С выходов фазовращателя 8 на входы измерительного формирователя 1 импульсов и опорного формирователя 3 импульсов поступает соответственно информативное и опорное напряжения синусоидальной формы. При этом информационный сигнал сдвинут по фазе относительно опорного на угол, пропорциональный углу поворота вала сельсина. Одновременно на другой измерительный формирователь 2 импульсов этбт же информационный сигнал подается через фазосдвигающую цепь 7, осуществляющую дополнительный сдвиг по фазе.

В момент перехода синусоидального сигнала через нуль из области отрицательных в область положительных значений на выходах формирова телей 1 и 2 импульсов формируются кратковременные импульсы,. сдвинутые на время, пропорциональное измеряемому углу поворота, и на это же время плюс время, соответствующее постоянному сдвигу фаэ на фазосдвигающей цепи 7. Выходные импульсы формирователей 1 и 2 поступают на S-входы триггеров 9 и 10, на В-входы которых подаются импульсы с выхода опорного формирователя 3.

На выходе триггера 10 формируется последовательность прямоугольных импульсов длительность которых прямопропорциональна углу поворота вала, а длительность импульсов, формируемых триггером 9, составляет величину:

T +Т< при К +

1О T +T -Т„при + q > 2 где Tо, — временной сдвиг между опорными и измерительным сигналами, соответствующий углу и поворота вала;

15 Т - временной сдвиг, обуслов9 ленный фазосдвигающей цепью, обеспечивающей угловой сдвиг, равный у

Т„ — период гармонического сигнала, питающего фазовращатель.

Выходные сигналы триггеров 9 ..и

10 поступают на входы соответствующих интеграторов ll и 12, в которых

25,длительности сигналов преобразуются в амплитуду постоянного напряжения.

Напряжение с выхода интегратора

12 поступает на соответствующий контакт реле 21, а напряжение с

30 выхода интегратора 11 — на вход сумматора 22, где суммируется с напряжением, величина которого соответствует фазовому сдвигу q измерительного напряжения на фазосдвигающей цепи 7, и подается на соответствующий контакт реле 21. Одновременно выходные сигналы интеграторов II и 12 поступают на входы блока 13 переключения каналов. Ре40 ле 21 переключается сигналом с выхода триггера 16, íà S-вход которого подается выходной сигнал компаратора 15, à íà R-вход — сигнал с выхода элемента ИЛИ 20, объединя45 ющего сигналы с формирователей 17 и 19 импульсов.

Формирователь 17 импульсов формирует импульс при появлении сигнала единичного уровня с выхода компаратора 14, а формирователь

19 формирует импульс при появлении единичного уровня сигнала на выходе инвертора 18.

На первом обороте вала при yr55 лах поворота, величина которых меньше граничного значения Ч, напряжение на входе компаратора

15 меньше опорного, и сигнал на

122 его выходе равен О, при углах поворота, величина которых больше Ц>,, и до 2ii, сигнал с учета фазового сдвига, осуществляемого фазосдвигающей цепью 7, при углах поворота вала, меньших величины (2п—

-, — Ч, ), устанавливается сигнал единичного уровня, а при углах поворота от (2 =9с-ч,р,) до второго граничного значения, — сигнал нулевого уровня, а затем вновь единичного.

При появлении сигнала единичного уровня на выходе компаратора 14 при первом обороте вала сельсина на выходе элемента ИЛИ 20 формируются импульсы, устанавливающие триггер 16 в нулевое положение. При этом реле 21 обесточено и на выход преобразователя проходит сигнал с компаратора 15 через его нормально замкнутые контакты. Если угол поворота вала превышает g 27, на выходе компаратора 15 устанавливается сигнал единичного уровня, переключающий триггер 16 в единичное состояние. При этом реле 21 срабатывает и на выход преобразователя проходит сигнал с выхода сумматора

22. Таким образом исключается неустойчивая работа преобразователя .в диапазоне изменения угла поворота вала (0,2ii) и динамический диапазон

его работы расширяется до предела (4»- g,).

Неустойчивая работа преобразователя в случае обратного вращения вала в диапазоне углов от f4 †g,) до

0 исключается переключением выхода преобразователя на выход интегратора 11 при углах поворота.2ii †,< q,,i р.г

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в напряжение, содержащий фазосдвигающую цепь, выход которой соединен с входом первого измерительного формирователя импульсов, первый тригr ш

1748 4 гер, первый интегратор, сумматор, первый компаратор, выход которого соединен с входом первого формирователя импульсов, инвертор, второй компаратор, фазовращатель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и расширения рабочего диапазона, преобразователя, в него введены второй измерительный формирователь импульсов, опорный формирователь импульсов, второй и третий триггеры, источник опорного напряжения, второй формирователь импульсов, второй интегратор, элемент

ИЛИ и реле, первый выход фазовращателя соединен с входами фаэосдвигающей цепи и второго измерительного формирователя импульсов, а второй выход — с входом опорного формирователя импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго измерительных формирователей импульсов, выход первого триггера соединен через пер-, вый интегратор с первыми входами первого компаратора и сумматора, вторые входы которых соединены с выхо3О дом ис точника опорного напряжения, выход первого формирователя импульсов соединен с первым входом элемента

ИЛИ, выход первого компаратора соединен через инвертор и второй формирователь импульсов с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего триггера, выход второго триггера соединен через второй интегратор с нормально замкнутым контактом реле и первым

40 входом второго компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого соединен

45 ,с обмоткой реле, выход сумматора сое-. динен с нормально разомкнутым контак. том реле,.подвижный контакт которого является выходом преобразователя.

1221748

Вых.41

Вых. Чр

Вых.81

Вых.11

Вонам

Вых.э

Ьа.1S

Вых.14

Вых. td

Вых.1

Вых.d8

Вых.

118ых.

Фи8.8

Составитель А.Сидоренко

Редактор М.Петрова Техред В.Кадар

Корректор А. Зимокосов

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

Заказ 1620/59 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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