Преобразователь угол-фаза-код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала в код. Целью изобретения является повышение точности. DfiK этого в преобразователь, содержащий генератор, делитель, блок формирования синусоидального тока, блок формирования косинусоидального тока, блок сравнения амплитуд, формирователь фазовых импульсов, блок управления, ари1$ етический блок, фазовращатель , первый усилитель, формирователь синусоидальных сигналов, введены второй усилитель, выпрямитель , компаратор, источник опорного напряжения, фильтр нижних частот, а в фазоврлцатель введена обмотка меры магнитной индукции. Повышение точности достигается тем, что обмоткой меры магнитной индукции, вторым усилителем, выпрямителем, компаратором и фильтром нижних частот значение магнитной индукции преобразуется в напряжение, которое сравнивается в блоке сравнения с заданным напряжением , и осуществляется автоматическое поддержание заданной величины магнитной индукции в сердечнике фазовращателя , что повышает точность работы преобразователя при воздействии внешних условий. 1 ил. (/ С Ш ел 4 сл 00

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) (59 4 M 03 M 1/50!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3841139/24-24 (22) 07.01.85 (46) 30.08.86. Бюл. У 32 (72) В.Г. Гвоздов, И.Я.Прокофьева и О.А.Беляков (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 908179, кл. С 08 С 9/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 858051, кл. С 08. С 9/04, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” ФАЗА—

КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мошет быть использовано для преобразования угла поворота вала в код.

Целью изобретения является повышение точности. Для этого в преобразователь содержащий генератор, делитель, блок формирования синусоидального тока, блок формирования косинусоидального тока, блок сравнения амплитуд, формирователь фазовых импульсов, блок управлеяия, арифметический блок, фаэовращатель, первый усилитель, формирователь синусоидальных сигналов, введены вт эрой усилитель, выпрямитель, компаратор, источник опорного напрякения, фильтр никних частот, а в фаэовращатель введена обмотка меры магнитной индукции. Повышение точности достигается тем, что обмоткой меры магнитной индукции, вторым усилителем, выпрямителем, компаратором и фильтром нишних частот значение магнитной индукции преобразуется в напряжение, которое сравнивается в блоке сравнения с заданным напрякением, и осуществляется автоматическое поддершание заданной величины магнитной индукции в сердечнике фазовращателя, что повышает точность работы преобразователя при воздействии внешних условий. 1 ил.

2 2

Кварцевый генератор 1 вырабатывает стабильное по частоте импульсное напряжение, которое делитель 2 частоты делит в 2" раз (где tt — число его разрядов), вырабатывая и импульсных сигналов типа меандр, образующих кодовую маску, две последовательности опорных меандров частоты F1 1/2 сдвинутые друг относительно друга на и/2.

С выхода делителя 2 частоты управляющие импульсы и опорные меандры поступают на входы блоков 3 и 4 Формирования синусоидального и косинусоидального токов, которые с блоком 6

Формирования сннусоидальных напряжений и с блоком 5 сравнения амплитуд обеспечивают точную установку и стабилизацию равенства амплитуд и точ" ную установку 90-градусного сдига фаз токов, питающих Фазовращатель 8.

Стабилизация по амппитуде и по фазе токов питания фазовращателя 8 обеспечивает отсутствие дрейфа нуля фазы выходного напряжения от нагрева обмоток, Квадратурные токи питания через усилитель 7 поступают на входные обмотки фазовращателя 8. Напряжение с выходной обмотки фвзовращателя 8 поступает на вход Формирователя 9, вырабатывающего фаэовые импульсы, временное положение которых относительно начала преобразования, определяемого опорным меандром, пропорционально углу поворота ротора фазовращателя 8. Блок 10 управления, на входы которого приходят фазовые импульсы и 5 -импульсных напряжений ти%-1 пв меандр с частотами F1, 2И...2 F1 с пятого выхода делителя 2 частоты, преобразует совместное с арифметическим блоком 11 временной интервал, образованный между фаэовьв импульсом и опорно меандром частоты F1 в цифровой код.

Одновременно на обмотке 12 меры магнитной индукции наводится переменная ЭДС, среднее значение амлитуды которой пропорционально величине индукции (потока) в мвгнитопроводе.

ЭДС, индуктированная в обмотке 12 меры магнитной индукции, усиленная усилителем 13, выпрямленная выпряьятелем 14, поступает на первый вход компаратора 16 напряжений, на второй вход которого приходит напряжение с блока 15 опорных напряжений.

1 125458

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразо . вания угла поворота вала в код.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя.

Нв чертеже приведена структурная схема преобразователя угол — фаза— код.

Преобразователь содержит кварцевый генератор 1, делитель 2 частоты, блоки 3 и 4 Формирования синусоидального и косинусоидального токов, блок

5 сравнения амплитуд, формирователь б синусоидальных напряжений, усили- 15 тель 7, фазовращатель 8, формирователь 9 фазовых импульсов, блок 10 управления, арифметический блок 11, обмотку 12 меры магнитной индукции, усилитель 13, выпрямитель 14, источ- 20 ник 15 опорного напряжения, компаратор 16 напряжений, Фильтр 17 нижних частот.

Блок 10 управления содержит последовательно соединенные синхронизатор

18 и блок 19 вентилей.

Каждый из блоков 3 и 4 формирования синусоидального и косинусоидального токов может содержать компаратор фаз, формирователь импульсов, ЭО управляемую линию задержки, датчик тока, управляемый вентиль., триггер и регулирующий элемент. Блок 6 формирования сииусоидальных напряжений может быть выполнен в вщ е активных

ЯС--фильтров на операционных усилителях, формирователь 9 фазовых имнульсов - в виде интегрального компаратора с диффереицнрующей схемой на выходе. Арифметический блок 11 может @ быть выполнен в виде В -разрядного регистра, выпрямитель 14 — в виде диодного моста и K -Фильтра, синхронизатор 18 - на 3К -триггере. Обмотка 12 меры магнитной индукции представляет собой 1-5-витковую,в зависимости от параметров магнитопровода обмотку, уложенную через ярмо мвгнитопровода, причем одна сторона витков укладывается в один из пазов магнитопровода, а вторая сторона витка укладывается в технологический nas, прорезанный в ярме магнитопровода со стороны, противоположной пазу, в который уложена первая сторона обмотки меры маг- у нитной индукции.

Преобразователь работает следующ см образом. з 1254 Компаратор 16 напряжений сравнивает постоянное напряжение. с выхода выпрямителя 14, пропорциональное магнитной индукции в магнитопроводе фаэовращателя, с постоянным напряже- 5 нием блока 15 опорных напряжений, величина которого соответствует номинальному значению индукции в магнитопроводе фазовращателя. 8 и вырабатывает сигнал рассогласования. Выходной сигнал компаратора 16 напряжений поступает на фильтр 17, на выходе которого образуется медленно изменяющееся опорное напряжение, величина которого в установившемся режиме 15, колеблется вокруг значения, соответствующего номинальной величине индукции в магнитопроводе, Блок 5 сравнения амплитуд производит сравнение амплитуд синусоидального и косинусоидального токов с одним опорным напряжением, поступающим на его третий вход с выхода фильтра 17, и вырабатывает управляююдй сигнал, по которому в блоках 3 и 4 формирования синусоидального и косинусоидального токов производится регулировка амплитуд, питающих фазовращатепь 8 токов. При изменении температуры ок.ружающей среды происходит изменение 30 среднего значения ЭДС, иидуктироваиной в обмотке 12 меры магнитной индукции, изменяется величина постоянного напряжения на нервом входе компаратора 16 напряжений, который вырабатывает сигнал сравнения, изменяющий опорное напряжение с выхода фильтра 17. Блок 5 сравнения амплитуд совместно с блоками 3 и 4 форияроваиия синусоидального и косинусо- щ идальиого тока изменяют амплитуды квадратурных токов питания фазовращателя 8 пропорционально новому опорному напряжению, поступающему на третий вход блока 5 сравнения амплитуд, ц что вызывает изменение магнитного потока в магнитопроводе.

Таким образом, если по какой-либо причине увеличивается индукция внут,ри сердечника фазовращателя 8, вырас- о тает напряжение обмотки 12 меры магнитной индукции и соответственно на выходе выпряю теля 14. Это приводит к превышению выходного напряжения выпрямителя 14 уровня опорного напря- у женил. Если напряжение на первом входе компаратора 16 напряжений выше уровня входного опорного напряже582 4 йия, то на его выходе формируетсь напряжение сравнения, которое вызывает уменьшение напряжения на выходе фильтра 17 и, соответственно, уменьшение опорного напряжения на входе блока 5 сравнения амплитуд. В резуль. тате уменьшается напряжение на выходах блоков 3 и 4 формирования синусоидального и косинусоидального токов, что приводит к уменьшению магнитной индукции в сердечнике.

Таким образом, предлагаемое построение преобразователя позволяет ис- . ключить дрейф фазы выходного напряжения из-эа нагрева магнитопровода фазовращателя 8, а следовательно, повыситb точность преобразования. формула и э о б р е т е н и я

Преобразователь угол — фаза — код, содержащий кварцевый генератор, выход которого соединен с входом делителя частоты, первый выход которого соединен с первым и вторым входами блока формирования синусоидального тока, второй выход — с третьим вх,>дом блока формирования синусоидального тока, третий выход — с первым и вторьм входами блока формирования косинусоидального тока, четвертый выход - с третьим входом блока формирования косинусоидального тока, пятый выход - с первым входом блока управления, первые выходы блока фор. мирования синусоидального тока и блока формирования косинусоидального тока соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения амплитуд, выход которого соединен с четвертъии входами блока формирования синусоидального тока и блока формирования косинусоидального тока, вторые выходы которых соединены с первым и вторьм входами формирователя синусоидальных напряжений, выходы которого соединены через первый усилитель с первьзии выводами входных обмоток фазовращателя, вторые выводы которых соединены с пятыми входами блока формирования синусоидального тока и блока формирования косинусоидального тока, выходная обмотка фаэовращателя, соединена через формирователь фазовых импульсов с вторым входом блока управления, выход которого соединен с арифметическим блоСоставитель А.Сидоренко

Техред P.Кадар

Корректор И.Пожо

Редактор М.Петрова

Тираж 816.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4729/58

Подписное. Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

S 1254 ком, выход которого является выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования,, в него введены второй усилитель, выпрямитель, источник опорного напряжения, компаратор, фильтр нижних частот, в фазовращатель введена обмотка меры магнитной индукции, блок сравнения амплитуд выполнен в виде трехвходово- lO

582 4

ro блока, обмотка меры магнитной индукции через последовательно соединенные второй усилитель и выпрямитель соединена с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход — с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с третьим входом блока сравнения амплитуд.