Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьппения точности преобразователя путем уменьшения влияния высокочастотных составляющих в выходном сигнале фазовращателя в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор 1 импульсов, счетчик 2, первый 3 и второй 4 формирователи напряжения, блок 5 управления. фазовращатель 6, нуль-орган 7, регистр 10 и сумматор 12, введены блок 8 умножения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9 и фазосдвигаю- 1Щ1Й блок 11. На выходе фазовращателя 6 формируется сигнал, первая гармоническая составляющая которого сдвинута по фазе на угол, пропорциональный углу поворота ротора фазовращателя 6. По сигналу, сформированному нуль-органом 7, выходной код N счетчика заносится в регистр 10 и на установочные входы фазосдвигающего блока 11, на выходе которого формируется сигнал, сдвинутый по фазе по отношению к входному сигналу фазовращателя 6 на угол, пропорциональный коду N(. Напряжение, равное произведению выходного сигнала фазовращателя 6 и фазосдвигающего блока 11, интегрируется в течение периода входного сигнала фазовращателя 6 и преобразуется в код NJ, который вычитается из кода N, на сумматоре 12. В результате на выходе сумматора I2 вырабатывается код угла поворота ротора фазовращателя 6, в котором отсутствует влияние высокочастотных составляющих . I ил. i (Л ND эо ND эо ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д!1 4 Н 03 11 !/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3970063/24-24 (22) 25.09.85 (46) 30.01.8?. Бюл. 9 4 (72) В.М.Высоцкий, Е.И.Михайлов и Е.М.Шеремет (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 595755, кл. G 08 С 9/00, 1976.

Петропавловский В.П., Синицын Н.B.

Фазовые цифровые преобразователи угла. М.: 1!ашиностроение, 1984, с.118, рие.95.

Там же, с.90, рис.78. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьппения точности преобразователя путем уменьшения влияния высокочастотных составляющих в выходном сигнале фазовращателя в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор 1 импульсов, счетчик 2, первый 3 и второй 4 формирователи напряжения, блок 5 управления, „.,Я0„, J 2SBAI фазавращатель 6, нуль-орган 7, регистр 10 и сумматор 12, введены блок

8 умножения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9 и фазосдвигаюптый блок 11. На выходе фазовращателя

6 формируется сигнал, первая гармоническая составляющая которого сдвинута по фазе на угол, пропорциональный углу поворота ротора фазовращателя 6. По сигналу, сформированному нуль-органом 7, выходной код N счетчика заносится в регистр 10 и на установочные входы фазосдвигающего блока ll, на выходе которого формируется сигнал, сдвинутый по фазе по отношению к входному сигналу фазовращателя 6 на угол, пропорциональный коду N . Напряжение, равное произведению выходного сигнала фазовраща- С тели 6 и фазосдвигающего блока ll, интегрируется в течение периода вход- 2 ного сигнала фаэовращателя 6 и преобразуется в код N, который вычитается из кода М! на сумматоре 12 ° В результате на выходе сумматора !2 вы- рабатывается код угла поворота ротора фазовращателя 6, в котором отсутствует влияние высокочастотных составляющих. 1 ил.

1 !?87289 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. 5

Цель изобретения — повышение точности преобразователя путем уменьшения влияния высокочастотных составляющих в выходном сигнале фазовращателя.

f0

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, первый 3 и второй 4 формирователи напряжения, блок

5 управления, фазовращатель 6, нульорган 7, блок 8 умножения, фазовращатель 6, нуль-орган 7, блок 8 умножения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, регистр 10, фазосдвигающий блок 1!, сумматор 12.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает непрерывную последовательность импульсов частоты . Коэффициент передачи счетчика 2 равен п. Выходной код счетчика 2 поступает на входы формирователей 3 и 4 напряжения и на информационные входы регистра 10 и фазосдвигающего блока 11. Формирователи 3 и 4 вырабатывают синусное и косинусное напряжения соответственно для питания первичных обмоток фаэовращетеля 6. Выходное напряжение фазоврашателя 6, сдвинутое по фазе на угол у, пропорциональный углу поворота ротора фазовращателя 6, поступает на нуль-орган 7, который вырабатывает импульсы в момент перехода выходного напряжения фазовращателя через нуль, например прИ положительном градиенте. Выходной код N счетчика 2 по импульсу нуль- органа 7 записывается в регистр 10 и поступает на установочные входы счетчика, вхо50 дящего в состав фаэосдвигающего блока 11. На счетный вход этого счетчика поступают импульсы генератора 1, а выход счетчика через фильтр, настроенный на частоту первой гармоники, подключен к выходу фазосдвигающего

55 блока 11 В результате на выходе фаэосдвигающего блок 11 формируется напряжение

11 = U cos(at+ — 2Я) . о и

Напряжение Б и выходное напряжение фазовращателя 6 к

U =, U, s in (i(at+(p; ), 1 —.! где 1. — номер гармоники, поступает на блок 8 умножения. Выходное напряжение. блока 8, представляющее собой произведение U Б, поступает на информационный вход АЦП 9, который работает па методу двухтактного интегрирования. Длительность первого такта интегрирования АЦП 9 равна периоду T=n/f входного напряжения фаэовращателя 6 и устанавливается блоком 5 управления. На выходе АЦП 9 формируется код

Um Б», N(= Я вЂ” - -- — sin(- 2н — <р ), 2 2 и где 9. — масштабный коэффициент сдвиг по фазе первой гармоники выходного сигнала фаэовращателя 6.

Остальные гармонические составляющие выходного сигнала блока 8 имеют период, кратный Т, поэтому их средние значения за период Т интегрирования в АЦП 9 равны нулю. В сумматоре 12 формируется код ра" íîñòè между

N<

N и N . Учитывая, что (- 2 — Ц),) 1

Um Ьъ,, и h --- — - - = 1, выходной код сумма2 тора 12 пропорционален сдвигу.по фаse g, первой гармоники выходного сигнала фазовращателя 6 или углу поворота его ротора. Влияние высших гармо— ник на результат измерения исключено.

Выходной код сумматора 12 выдается на выход преобразователя по второму выходному сигналу блока 5.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержаший генератор импульсов, первый выход которого подключен к входу счетчика, первый и второй формирователи напряжения, выходы которых подключены к входам фазовращателя, выход фазовращателя подключен к входу нуль-органа, регистр, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, а выходы подключены к одной группе информационных входов сумматора, блок управления, вход которого соединен с

l2872

Составитель А.Смирнов

Редактор Е.Копча Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 7730/59 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 выходом одного из разрядов счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены фазосдвигающий блок, блок умножения и аналогоцифровой преобразователь, управляю щий вход фазосдвигающего блока соединен с выходом нуль-органа, синхронизируюший вход — с вторым выходом генератора импульсов, информационные 10 входы — с выходами разрядов счетчика, а выход подключен к одному входу блока умножения, другой вход блока умножения соединен с выходом фазовра89 4 щателя, а вьгход подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к другой группе информационных входов сумматора, первый и второй выходы блока управления подключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя и сумматора соответственно, выходы разрядов счетчика подключены к входам первого и второго формирователей напряжения, а выход нуль †орга подключен .к управляющему входу регистра.