Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерения угло- : вого положения и угловой скорости вращающихся объектов. Цель изобрете - ния повьшение точности преобразова теля и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения съема сигнала, пропорционального скорое ти изменения угла поворота вала преобразователя . Преобразователь содержит датчик 1, демодуляторы 2,3, перемно - жители 4,5, блок 6 сравнения, преобразователь 7 напряжение - частота, реверсивный счетчик 8, блок 9 задания, сдвига фаз, сумматор 10, функциональные преобразователи П, 12, 1 з.п. ф-лыэ 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 Н 03 М 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4133898/24-24 (22) 09.10.86 (46) 15.08.88. Бюл.№ 30 (7 2) Ю. В . Хрис тофоров, Ю а Г ° Войлов 9

В.М.Петров, В.И.Караченцев и И.А.Иах- . нев (53) 681.325(088.8) (56) Вульвет Дж. Датчики в цифровых системах, М.: Энергоиздат, 1981, с.153, рис.6,)1.

Приборы и системы управления, 1982, № 10, с.28-29, рис.1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может

„,SU» 1417190 Д1 быть использовано для измерения угло- . вого положения и угловой скорости вращающихся объектов, Цель изобрете ния - повышение точности преобразователя и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения съема сигнала, пропорционального скорос ти изменения угла поворота вала преоб« разователя. Преобразователь содержит датчик I демодуляторы 2,3, перемно жители 4,5, блок 6 сравнения, преобразователь 7 напряжение - частота, реверсинный счетчик 8,.блок 9 задания сдвига фаз, сумматор 10, функциональные преобразователи 11, 12. 1 з.п. ф лы 1 иле

1417190

U = А sin u t sin<;

11 = А sin a t ° sin(<+q), где А - амплитуда опорного сигнала;

Я - частота опорного сигнала;

Ы - угол поворота ротора датчика; (- сдвиг фаз огибающих выходных сигналов датчика.

На первые входы перемножителей

4 и 5 с амплитудных демодуляторов 2 и 3 поступают сигналы

U> = А sing;

U< = A з п(о + ).

На вторые входы перемножителей 4 и 5 с синусных функциональных преобразователей 11 и 12 в цифровом виде поступают сигналы

U< = зхп(о к+ q );

Uz = sin <», где о — измеренное значение угла к» поворота ротора датчика; (- сдвиг фаз сигналов, сформи- 55 рованных в синусных функциональных преобразователях

ll и 12.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерения углового положения и угловой скорости вращаю5 щихся объектов.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения съема сигнала 10 пропорционального скорости изменения угла поворота вала преобразователя.

На чертеже изображена схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит датчик 1, 15 демодуляторы 2 и 3, перемножители 4 и 5„ блок 6 сравнения, преобразователь 7 напряжение - частота (ПНЧ), реверсивный счетчик 8„ блок 9 задания сдвига фаз, сумматор 10, функциональ- 20 ные преобразователи 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

На входы демодуляторов 2 и 3 от датчика положения подаются сигналы 25

U< и U . В качестве датчика положения можно использовать любое известное устройство (например, СКВТ или сельсин), формирующее выходные сигналы вида: 30

С выхода перемножителей 4 и 5 на блок 6 сравнения поступают сигналы

Б = А з п 11(. ° s>n(+ );

= А sin(<+cd) sine".".

На выходе блока б сравнения получаем сигнал

U = A(sinoL зп(+ )—

sin(<+LE) sin eL», Величина 11 задает частоту,ПНЧ 7, а знак управляет направлением счета реверсивного счетчика 8 таким образом

1 что величина сигнала U стремится к нулю.

Сведение сигнала П к нулю осуще1-; ствляется в преобразователе автоматически за счет соответствующего изменения измеренного значения угла поворота ротора датчика о „ равного коду на выходе счетчика 8. В случае, если сдвиг фаз входных сигналов преобразователя Ц не равен сдвигу фаз " сигналов, сформированных в функциональных преобразователях 11 и 12, равенство нулю сигнала U> к наступает при eL, не равном cl, .

В результате разница значений (и

q равная 6с, приводит к ошибке

Ф преобразования угла Ьо . Различные датчики характеризуют разные значения сдвига фаз g выходных сигналов (для СКВТ Ц1 = 90, для сельсина Lp

120 ). Кроме того, в реальных датчиках из-за погрешностей изготовления сдвиг фаз у между огибающими выходных сигналов отличается от паспортного значения. Поэтому, чтобы по лучить измеренное значение угла повок рота ротора датчика К, равное действительному углу поворота ротора датчика, М., надо обеспечить формирование сигналов U< и Б функциональными преобразователями 11 и 12 со сдвигом фаз, равным сдвигу фаз,ср сигналов U> и U< конкретного датчика подключенного к преобразователю. Если (» =, то выражение для сигнала

U на выходе блока 6 сравнения можно записать в следующем виде:

= А sin q зз.п(оi-g }, Схема преобразователя по-прежнему стремиФся свести величину сигнала Uq к нулю, но в этом случае равенство

U> нулю возможно только при 11 = о

Формула изадретсния

«1ы. Ф

dt

Составитель М.Сидорова

Редактор Е.Капча Техред M.Õoäàíè÷ Корректор В.Бутяга

Заказ 4078/57 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 з

14171

I т.е. исключается ошибка измерения, Ф ! вызванная неравенством ц и с, а код о, на выходе счетчика 8 равен углу поворота ротора датчика. УстаФ 5 новка Cf равного, может осуществляться оператором при,настройке преобразователя пад конкретный дат" чик. Для этого ротор датчика поворачивается на определенный угол, например на 90, и оператор с помощью блока 9 задания кода сдвига фаз устанавливает такое значение Р при котором код на выходе преобразователя

oL равен углу установки ротора датФ чика.

Блок 9 задания кода сдвига фаз в простейшем случае может быть выполнен в виде тумблерного регистра, на котором набирается цифровой код, соответствующий сдвигу фаз(g дагчика, подключенного к преобразователю„

Код сдвига фаз q с выхода блока 9 задания кода сдвига фаз подается на вторые входы сумматора 10, на первые 26 входы которого с выхода счетчика 8 подается код М.» . С выхода сумматора

10 код м." + с подается на входы второго сннусного функционального пре-. образователя 12. На входы первого си Зп нусного функционального преобразователя 11 с выхода счетчика 8 поступает

КоР, о(.

Так как последовательно включенные

ПНЧ и счетчик выполняют операцию циф- З равого интегрирования входного сигнала, "-.а, следовательно, +

9 о т.е. на выходе блока 6 сравнения полу-4О чаем сигнал, пропорциональный угловой скорости поворота ротора датчика:

I. Преобразователь угла поворота вала в кад, сад: ржащий датчик, первый и второй перемнажители, выходы которых соединены с входами блока сравнения, преобразователь напряжениечастста, выходы катарага падкгпочены к входам реверсивного счет .к, выхоцы каторога являются выха.".;ам преобразователя, первый и второй функциональные преобразователи, выхаць кат. рых подключены к цифровым входам :оатветствующих переь нажптелей, первый демодулятор, а т л и ч а ю ц .". и с я тем, чта., с целью павышеник та-ьяа" ти преобразователя и расшнренг« ега функциональных вазможностей за счет обеспечения съема сигнала, ".рапорцнанальнога скорости изменения угла поворота вала, в него введены второ, демодулятор, сумматор, блок задания сдвига фаз,, выходы которого соединены с первой грутай вхацав секатора, вторая группа вхацав котора -o подключена к выходам реверсивного счетчика, а выходы подключены к входам первого функционального преобразователя, выходы реверсивного с .етчикя ;отключены к входам второго функциа"-ьяль-. нага преобразователя, выходы датчи.:са через cooTBBòñòíóþLèå демадулятарн подключены к аналагавь., входам,repèа-ro и второго перемпажителей саатвет". ственно> выход блока сравненп является выходом сигнала прапарцианяль ного скорости изменения угла поваров та вала, выход блока сравнения подключен к входу преобразователя н-."..;ряжение - частота.

2. Преобразователь па п.1, а т л и чающий ся тем, и"а блок задания сдвига фаз выполнен в ниде ту..блерного регистра.