Способ преобразования угла поворота вала фазовращателя в код

 

О П И С А Н И Е 317090

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Х

Заявлено 20. I I l.1969 (№ 1326347j18-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень . и 30

Дата опубликования описания 20.XII.1971

ЧПК б 08с 9/04

Комитет по цепам изобретений и открытий при Совете Министрое

СССР

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

Г. И. Курахтанов, А. И. Москалев и В. Ф. Тарае!

1„ o 3-1-1ф,у

Заявитель

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ В КОД

Изобретение относится к способам преобразования угла поворота вала в код с использованием фазовращателя с вращающимся полем в качестве датчика угла и может быть использовано в области вычислительной техники.

Известен способ преобразования угла поворота вала в код с использованием в качестве датчика угла фазовращателя, в котором с помощью специальной схемы хгногофазного питания создается вращающееся в пространстве поле (например магнитное, электрическое и т. д.), причем направление вращения поля не изменяется в процессе преобразования угла поворота в код.

В преобразователях, построенных известным способом, ошибки преобразования складываются из ошибки неравномерности вращения поля, ошибки формирователей импульсов, ошибок, вызванных сдвигом фаз между питающим и выходным напряжениями фазовращателя при нулевом положении ротора, а также задержкой сигналов в линиях связи.

Некоторые из этих ошибок можно уменьшить путем определенной начальной установки фазовращателя, однако, так как эти ошибки существенно меняются в зависимости от температуры, старения деталей и так далее, не удается достигнуть высокой точности преобразования. Особенно важным это обстоятельство оказывается прн создании преобразователей с малогабаритными и многополюсными фазовращателями (индуктосинами и т. п.), что является решающим фактором, препятствующим их применению в качестве датчиков высокоточных преобразователей угла поворота в код.

В предлагаемом устройстве, с целью ис10 ключення преобразования, измерение угла поворота производится сначала прн направлении вращения поля фазовращателя в одну сторону, а затем, после переключения фаз питающей сети, при направлении вращения

15 поля в другую сторону. Эквивалент измеренного угла в коде вычисляется как полуразность результатов этих двух преобразований.

На чертеже представлена схема преобразователя для осуществления предлагаемого

20 способа.

Низкочастотное двухфазное синусоидальное напряжение питающей сети подается на статор индукционного фазовр ащателя 1 через переключатель 2. Напряжение одной из

25 фаз подается также на формирователь импульсов опорной фазы 8.

Сннусоидальное напряжение с ротора фа зовращателя 4, фаза которого пропорциональна углу поворота ведущего вала, посту30 пает на формирователь импульсов 5. Импуль317090

Уа Хб

1у—

iVa — К (Х Л1а +Л26+ ЛЗа + Л4а, Лба Лба) > (1) Следовательно, 20

Предмет изобретения сы с формирователей 8 и 5 поступают на разрешающе-запрещающее устройство 6, на которое одновременно с генератора 7 подаются импульсы высокой частоты. Импульсом с формирователя 8 разрешается, а импульсом с формирователя 5 "àïðåùàåòñÿ прохождение импульсов с генератора 7 на вход счетчика 8.

В резульгате счетчиком 8 фиксируется число

1мнульсов, пропорциональное углу поворота ведущего вала фазовращателя, Код счетчика

:1ередается в цифровую вы 1нслительнУ1о машину (ЦВМ) 9.

Если переключатель находится в положешш а, то число, переданное ЦВМ 9, равно где A,. — результат преобразования для случая нахождения переключателя в положении а;

К вЂ” масштабнып коэффициент; я — — измеряемый угол повор01 а ФЗ1.10вр ащателя;

Л1, — ошибка неравномерности вращения магнитно! о поля;

Л2а — ошибка формирователя 3;

Лз, — ошибка формирователя 5;

˄— ошибка, вызванная сдвигом фаз между питающим и выходным папрябкенпямп фазовращателя при а=О;

Л5-,, — ошибка, вызванная сдвигом фаз в линиях связи;

Ла, — сумма всех других ошибок, напри»ер, ошибки дискретности, ошибки из-за помех в линиях связи и т. д.

Если перекл1очатель 2 находится в положении о, то число, переданное ЦВМ 9. равно

" б — К, + Л16+ 26+ Лзб+ Л-46+Лбб+ х 2

+ / g (2) где V6- — результат преобразования угла поворога фазовращателя для случая нахождеш!я переключателя в положении б; Л!б, Л26, Лзб, Лаб-, Лз-„-, Л„-„- — соответствующие значения ошибок;!еравпомерности вращения магнит»о-о;1оля, формирователя 8, формирователя

5, сдвига фаз мебкду питающим и выходным напряжениями фазовращателя, сдвига фаз в линиях связи, дискретности, помех и т. д. при нахождении переключателя в положении б.

Окончательный результат находится как полуразность результатов преобразования при разных направлениях вращения поля из выражения

Так как ошибки 52a — Л5а и Л26 — Л56 пе зависят от направления вращения поля, то

I-!2a== Л26 Лза-= Л-зб> Л4а Лаб»Л-ба — Л56. а,! а б К + 1а !и!+ (а,,— Ь,,fJ (4) 1

Из выражения (4) следует, что ошибки формирователей импульсов и ошибки, обус25 ловленные сдвигом фаз сигнала в линиях связи пскл1очаются, а ошибка неравномерности магнитного поля и прочие ошибки уменьш аются.

Таким образом, применение данного спосо50 ба позволяет значительно снизить требования к стабильности и разбросу параметров формирователей импульсов, линий связи, фазовращателей и питающих напряжений.

Способ преобразования угла поворота ваЛа фаЗОВРашатЕЛЯ В КОД, Ота1ияатЩайСЯ тЕМ, 40 что, с целью уменьшения влияния на точность преобразования фазовых ошибок, внос14мых элементами преобразователя, преобразование фазы угла производится последовательно дважды: сначала прн направлении

45 вращения поля фазовращателя в одну сторону, а затем, после переключения фаз питающей сети, lipè ьращении поля фазовращателя — — в другу!о сторону, а окончательпьш резул TBI получают как полуразность

50 резульгатов преобразовап:!я при разных направлениях вращения поля.

317090

Составитель М. В. Черенкова

Текрсд Л. В. Куклина Корректоры: Т. А. Гревцова и Е. И. Усова

Редактор Е. Гончар

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3407, 2 Изд. № 1426 Тираж 473 Подписно

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5