Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к области электромеханики и автоматики и может быть использовано для преобразования перемещения вала вращающихся и линейных трансформаторов, индуктосинов в числовой код. Целью изобретения является повышение температурной стабильности и быстродействия преобразователя . Для этого в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор 1, реверсивный счетчик 5, вращающийся трансформатор 6, введены счетчик 2 с предустановкой кода, формирователь 3 квадратурных напряжений, делитель 4, дифференцирующая цепочка 7, нуль-орган 11, элементы И 9 и 10, элемент НЕ 8. Поставленная цель достигается за счет того, что корректируется фаза питающих напряжений вращающегося трансформатора 6 в зависимости от угла поворота вала, обеспечивая постоянную фазу выходного напряжения вращающегося трансформатора 6 относительно напряжения на выходе делителя 4. 2 ил. с € (Л со GD О

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 М 1 64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3987470/24-24 (22) 12. 12.85 (46) 07.06.87. Бюл. М 21 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) А.Е.Малиновский, А.С.Потачинский и Е.Л.Резник (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 746 177, кл. Н 03 М 1/24, 1977.

Зверев и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. — Л.:

Энергия, 1974, с. 138, рис. 64. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к области электромеханики и автоматики и может быть использовано для преобразования перемещения вала вращающихся и линейных трансформаторов, индуктосинов в

„„SU„„1316090 А1 числовой код. Целью изобретения является повышение температурной стабильности и быстродействия преобразователя. Для этого в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор 1; реверсивный счетчик 5, вращающийся трансформатор 6, введены счетчик 2 с предустановкой кода, формирователь 3 квадратурных напряжений, делитель 4, дифференцирующая цепочка

7, нуль-орган 11, элементы И 9 и 10, элемент НЕ 8. Поставленная цель достигается за счет того, что корректируется фаза питающих напряжений вращающегося трансформатора 6 в зависимости от угла поворота вала, обеспечивая постоянную фазу выходного напряжения вращающегося трансформатора

6 относительно напряжения на выходе делителя 4. 2 ил.

1 13

Изобретение относится к электромеханике и автоматике и может быть применено в устройствах преобразова- ния перемещения вала вращающихся и линейных трансформаторов, индуктосинов в числовой код.

Целью изобретения является повышение температурной стабильности и быстродействия преобразователя.

На фиг.1 представлена функциональная схема преобразователя, на фиг.2— диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит генератор 1, счетчик 2 с предустановкой кода, формирователь 3 квадратурных напряжений, делитель 4, реверсивный счетчик 5, вращающийся трансформатор

6 со статарными и роторной обмотками (на фиг.1), дифференцирующую цепочку

7, элемент НЕ 8, элементы И 9 и 10, нуль-орган 11.

Преобразователь работает следующим образом.

Делитель 4 и счетчик 2 имеют одинаковое количество состояний, а реверсивный счетчик 5 — не меньшее количество состояний, чем счетчик 2.

На выходе делителя 4 образуется опорное напряжение U< (фиг.2,a), которое сравнивается по фазе с напряжением, снимаемым с выхода нуль-органа 11. В результате этого сравнения поддерживается следующее фазовое соотношение.

Оередина импульса выходного напряжения U Hóëü-органа 11 соответствует заднему фронту опорного напряжения U . Обеспечение данного соотно4. шения осуществляется следующим образом. Импульс выходного напряжения нуль-органа 11 разделяется на две составляющие: предшествующую и следующую за задним фронтом импульса опорного напряжения. Это разделение осуществляется элементами И 9 и 10 и НЕ 8. Составляющие заполняются импульсами с генератора 1, формируя пачки импульсов U и Uyy (фиг.2).

Питающее напряжение вращающегося трансформатора 6 формируется с помощью счетчика 2 с предустановкой кода и формирователя 3 квадратурных напряжений. Изменение кода предустановки счетчика 2 приводит к изменению фазы выходного сигнала счетчика 2 и, как следствие, к пространственному повороту поля вращающегося трансформатора 6. Если фазовые соотношения сигналов U, U,i, таковы, что пачки и UÓ„ равны между собой (фиг.2,а, 16090 2

55 б,в,г), состояние реверсивного счетчика 5 в момент переноса кода, определяемое передним фронтом сигнала U с помощью дифференцирующей цепочки 7 в виде напряжения U» остается неизменным. Фаза на выходе счетчика 2 при этом также не меняется ° При повороте ротора вращающегося трансформатора 6 на угол о фаза выходного

ii напряжения U, нуль-органа 11 меняется. При этом пачка U счета назад оказывается больше пачки U9 счета и вперед. Код реверсивного счетчика 5 при этом уменьшается и, как следствие, уменьшается фаза выходного напряжения счетчика 2 и формирователя 3. Преобразователь возвращается к исходному фазовому соотношению наl пряжений U,, U«При повороте вала вращающегося трансформатора 6 в противоположную сторону (фиг. 2, э) пачка счета вперед U оказывается больше

lll пачки счета назад У, и код в реверсивном счетчике 5 увеличивается. Это приводит к увеличению фазы выходного напряжения счетчика 2 и формирователя

3, что вновь возвращает преобразователь к исходным фазовым соотношениям.

При подобном построении преобразователя значительно уменьшаются температурные погрешности нуль-органа 11, Так изменение температуры приводит к отклонению выходного напряжения нульоргана 11 от меандра. При этом длительность Т импульса становится равной т=т, +дт, где т — длительность импульса меандра, дт — температурное отклонение длительности.

Причем Т складывается из отклонения длительности переднего дТ1 и заднего дт фронтов. Если эти отклонения одинаковы, они не влияют на точность преобразования, так как критериальные фазовые соотношения не нарушаются. Если они различны, результирующая погрешность определяется разностью д Т = 4҄— d T .

При отклонении ротора на угол о разница в длительности пачек счета вперед и назад составляет величину, эквивалентную углу ?а . В связи с этим в реверсивном счетчике 5 первый триггер выполняется холостым, т.е. без вывода информации. При этом полная компенсация угла поворота вала

131 достигается за один период питающего напряжения, что невозможно достичь в известном устройстве ° формула изобретения

P! и! ю,щ

Pll

Ьг2

Составитель Е.Бударина

Техред Л. Олийнык Корректор A.Çèìoêîñoâ

Редактор Н,Лазаренко

Заказ 2373/57

Тир аж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Дроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий вращающийся трансформатор, генератор и реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности и быстродействия преобразователя, в него введены счетчик с предустановкой кода, формирователь квадратурных напряжений, делитель, дифференцирующая цепочка, нуль-орган, два элемента И, элемент

НЕ, выход генератора соединен с входом делителя, со счетным входом счетчика с предустановкой кода и с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены со

6090 4 счетными входами счета "Вперед" и

"Назад реверсивного счетчика соответственно, выход делителя соединен с вторым входом первого элемента И, 5 через элемент НŠ— с вторым входом второго элемента И и входом дифференцирующей цепочки, выход которой соединен с входом "Перенос кода" счетчика с предустановкой кода, выходы

10 реверсивного счетчика являются выходами преобразователя и соединены с информационными входами счетчика с предустановкой кода, выход которого соединен с входом формирователя квад15 эатурного напряжения, выходы формирователя квадратурного напряжения соединены со статорными обмотками вращающегося трансформатора, а роторная обмотка вращающегося трансформатора

20 соединена через нуль-орган с третьими входами первого и второго элементов И.