Преобразователь угол-код

 

О П И С А Н И Е (») 4640 04

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фоюв Советских

Социалистических

Республик

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.12.72 (21) 1859991/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.75. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 16.06.75 (51) M. Кл. G 08c 9/04

Государственный комитет. Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.34(088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Курников и В. Г. Мавродий (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «УГОЛ вЂ” КОД»

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известен преобразователь «угол — код» содержащий двигатель, с валом которого связаны роторы датчика шкалы и датчика питания кодирующего элемента, блок формирования кода, блок опроса, преобразователь «напряжение — код» и кодирующий элемент, выполненный в виде датчиков точного и грубого отсчетов, статорные обмотки которых соединены со статорными обмотками питания, синусные обмотки роторов датчиков точного и грубого отсчетов соединены со входами одних формирователей, импульсов, синусные обмотки статоров датчиков шкалы и питания подключены ко входам других формирователей импульсов, выходы формирователей импульсов и блока опроса соединены со входами блока формирования кода.

Недостатком этого преобразователя является невысокая точность работы.

С целью повышения точности работы преобразователя статорные обмотки датчика шкалы соединены со входами преобразователя

«напряжение — код», выходы которого соединены с первыми входами блока опроса, вторые входы которых соединены с выходом формирователя импульсов, соединенного с выходом датчика точного отсчета.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь «угол — код» состоит из двигателя 1, с валом которого связаны ротор

5 датчика 2 шкалы (ротор многополюсного датчика) и ротор датчика 3 питания кодирующего элемента (ротор датчика, имеющего одну пару полюсов). Выходные напряжения датчика 3 питания, снимаемые с его статорных

10 обмоток,.подаются на статорные обмотки датчиков 4 кодирующего элемента, выполненного в виде датчиков 5 и 6 точного и грубого отсчетов, роторы которых сочленены соответствующим образом с контролируемым валом.

15 Выходные синусные обмотки статоров соответственно датчиков 2 и 3 шкалы и питания подключены ко входам формирователей 7 и 8 импульсов соответственно, а выходные импульсные обмотки роторов датчиков 5 и 6 точно20 ro и грубого отсчетов подключены ко входам формирователей 9 и 10 импульсов соответственно.

Выходные напряжения, снимаемые со статорных обмоток датчика 2 шкалы, подаются

25 на входы преобразователя 11 «напряжение— код», выходы которого соединены с первыми входами схем совпадения блока 12 опроса, вторые входы которых соединены с выходом формирователя 9 импульсов. Выходы формл30 рователей 7 — 10 импульсов и блока 12 опро464004

20

30N — T Р,Р„

3 са подключены ко входам блока 13 формирования кода.

Преобразователь работает следующим образом.

На входы датчиков 4 кодирующего элемента через датчик 3 питания .поступает напряжение питания, модулированное частотой вращения вала двигателя 1 Я, а, следовательно, и напряжение, модулированное частотой вращения ротора датчика 3 питания.

За каждый цикл преобразования, равный одному периоду напряжения питания датчиков 4 кодирующего элемента, подаются напряжения питания, пропорциональные sinQt и cosset на косинусные и синусные обмотки статоров датчиков 5 и б точного и грубого отсчетов соответственно. При подаче указанных напряжений с синусных обмоток роторов датчиков 4 кодирующего элемента снимаются напряжения, сдвиг фаз огибающих которых относительно огибающей выходного сигнала датчика 3 питания, например,,пропорционального sinQt, определяется углом поворота контролируемого вала. Напряжения, снимаемые с синусной обмотки статора датчика 3 питания и с синусных обмоток роторов датчиков

5 и б точного и грубого отсчетов подаются на формирователи 8, 9 и 10 импульсов соответственно, которые формируют импульсы в моменты перехода огибающих сигналов через нулевое положение от отрицательйых значений к положительным.

Единицей измерения временных интервалов, пропорциональных значениям фазовых сдвигов сигналов датчиков 4 кодирующего элеменга относительно сигнала питания датчика 3, является период огибающей выходного сиги ал а дат чи ка 2 ш кал ы.

Напряжение, снимаемое с синусной обмотки статора датчика 2 шкалы, подается на формирователь 7 импульсов, кроме того, выходные напряжения датчика 2 шкалы, пропорциональные sing Ж и созт1 Qt, подаются на преобразователь «напряжение — код», преобразующий эти напряжения, соответствующие углу поворота датчика 2 шкалы, в код, где

P — число пар полюсов датчика 2 шкалы.

Преобразование выходных напряжений датчика шкалы производится в пределах каждого полюсного деления датчика шкалы, и цикл преобразования равен периоду напряжения датчика шкалы, т. е. равен изменению угла

2 датчика шкалы на механических радиуP сов. Съем информации с преобразователя 11

«напряжение — код» производится вентилями блока 12 опроса по нулевому значению выходного сигнала датчика 5 точного отсчета, т. е. при формировании импульса формирователем 9 импульсов, соединенного с выходом датчика точного отсчета. Эта информация является кодом младших разрядов точного отсчета преобразователя «угол — код», форми40

65 рование которого производится за интервал времени между моментом возникновения импульса с формирователя 7 и моментом возникновения импульса с формирователя 9.

Количество измеряемых периодов напряжений датчика 2 шкалы, укладывающееся от начала цикла преобразования, определяемого нулевым значением напряжения питания датчиков кодирующего элемента, пропорционального sinQt, до момента возникновения импульса с формирователя 9 определяет код старших разрядов точного отсчета преобразователя «угол — код» в пределах полюсного деления датчика точного отсчета, а количество измеряемых периодов напряжений датчика шкалы, которое укладывается от начала цикла преобразования до момента возникновения импульса с формирователя 10, определяет старшие разряды кода угла, эквивалентного числу пройденных пар полюсов датчика точного отсчета от исходного положения контролируемого вала.

iB блоке 13 формирования кода, на входы которого поступают сигналы со схем совпаде-ния блока 12 опроса и с формирователей 7—

10 импульсов, производится согласование отсчетов и формирования кода, эквивалентного углу поворота контролируемого вала.

Разрешающая способность предлагаемого преобразователя «угол — код» определяется как где у — разрешающая способность преобразователя «напряжение — код»; Р1 — число пар полюсов датчика шкалы; P2 — число пар полюсов датчика 5 точного отсчета кодирующего элемента.

Предмет изобретения

Преобразователь «угол — код», содержащий двигатель, с валом которого связаны роторы датчика шкалы и датчика питания кодирующего элемента,:блок формирования кода, блок опроса, преобразователь «напряжение— код» и кодирующий элемент, выполненный в виде датчиков точного и грубого отсчетов, статорные обмотки которых соединены со статорными обмотками датчика питания, синусные обмотки роторов датчиков точного и грубого отсчетов соединены со входами одних формирователей импульсов, синусные обмотки статоров датчиков шкалы и питания подключены ко входам других формирователей импульсов, выходы формирователей импульсов и блока опроса соединены со входами блока формирования кода, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, статорные обмотки датчика шкалы соединены со входами преобразователя «напряжение — код», выходы которого соединены с первыми входами блока опроса, вторые входы которого соединены с выходом формирователя импульсов, соединенного с выходом датчика точного отсчета.

464004

Составитель Ю. Володин

Техред М. Семенов Корректоры: Т. Добровольская и 3. Тарасова

Редактор Т, Янова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1340/14 Изд. № 1251 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5