Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Союз Советсйих

Социалистических

Республик иц 467389 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.05.73 (21) 1916165/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.75. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 06.08.75 (51) М, Кл. б 08с 9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иаобретеиий и открытий (53) УДК 621,314.214.2 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. Н. Грехов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Устройство относится к системам автоматического контроля и регулирования.

Известны преобразователи угла поворота вала в цифровой код, содержащие вращающийся трансформатор, одна обмотка которого 5 соединена с первым входом сумматора, подключенного к преобразователю «фаза — цифра», а вторая обмотка вращающегося трансформатора соединена со входом фазовращателя. 10

Недостатком известных устройств является недостаточная точность преобразования угла вследствие затруднительного получения равенства амплитуд на входе и выходе фазовращателей. l5

Цель изобретения состоит в повышении точности работы преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство введены преобразователь на- 20 пряжения вращающегося трансформатора в постоянный ток и усилитель с автоматической регулировкой усиления, причем входы усилителя с автоматической регулировкой усиления соединены с выходами фазовращателя и пре- 25 образователя формы напряжения вращающегося трансформатора в постоянный ток, входы которого соединены со входом и выходом фазовращателя, а выход усилителя с автоматической регулировкой усиления соединен со 30 вторым входом сумматора и с преобразователем «фаза — цифра».

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит вращающийся трансформатор 1, фазовращатель 2, усилитель 3 с автоматической регулировкой усиления, преобразователь 4 синусоидального напряжения в напряжение постоянного тока, сумматор 5 и преобразователь «фаза — цифра» 6.

Кроме того, фазовращатель 2 в свою очередь содержит RC-цепочку и усилитель 7, а усилитель 3 содержит каскады 8 и 9 усиления, дифференциальный усилитель 10 и преобразователь 11 формы напряжения.

Напряжение Уь поступая на вход фазовращателя 2, получает сдвиг по фазе точно на

90 благодаря RC-цепочки обратной связи в усилителе 7. Сдвинутый по фазе сигнал появляется на выходе этого усилителя и затем усиливается без искажений фазы следующими каскадами 8 и 9 усиления усилителя 3, охваченными системой автоматической регулировки усиления (АРУ).

В результате напряжение U< на выходе усилителя, охваченного АРУ, оказывается сдвинутым по фазе относительно напряжения U на входе фазовращателя 2 точно на 90, 467389

С целью поддержания амплитуды выходного напряжения U>, точной равной амплитуде входного напряжения UI, сигнал АРУ, управляющий усилением каскадов 8 и 9, формируется следующим образом, Напряжение U, поступающее на вход фазовращателя 2 для поворота его фазы и регулируемого усиления каскадами 8 и 9, и напряжение U, полученное на выходе усилителя 3 с АРУ, преобразуются из синусоидальной формы в напряжения постоянного тока соответственно преобразователями 4 и 11.

В преобразованной форме напряжений постоянного тока амплитуда входного U< и выходного UI напряжений сравниваются на входах дифференциального усилителя 10 сигнала

АРУ.

При этом в случае значительного отличия амплитуды выходного напряжения U< от амплитуды входного напряжения UI на входе дифференциального усилителя 10 появляется значительная по величине разность соответствующих преобразованных сигналов:

ЬУ = К,У cos y — К,с cos; =

=К,(U — U )cosy, где: К4 — коэффициент преобразования преобзователей 4 и 11; у — угол поворота ротора вращающегося трансформатора 1;

U — амплитудные значения напряжений.

Эта разность ЛУ после ее усиления усилителем 10 воздействует на коэффициенты усиления каскадов 8 и 9 в таком направлении, чтобы выходное напряжение UI этих каскадов изменилось в направлении уменьшения разности между амплитудами

Ucosy, Ucosy.

Этот процесс регулирования продолжается до установления минимальной разности между амплитудами

U„, cos y, U cos y, в результате чего амплитуда U Ñîsó на выходе усилителя 3, охваченного АРУ, поддерживается равной амплитуде входного напряжения с точностью до пренебрежимо малого сигнала ошибки

ЬУ

= Усоз 1 — Ucos y. 4

В результате этих процессов как амплитуда, так и фаза выходного напряжения U поддерживаются в соответствии с выражением:

5 U — +- Ucos utcosy.

Далее это полученное напряжение U> поступает на вход сумматора 5.

Ко второму входу сумматора подсоединен выход второго напряжения U вращающегося трансформатора 1, поэтому на выходе сумматора 5 появляется суммарное напряжение:

U = Ui+ U, == U cos (wt + y)

Поскольку выход сумматора 5 подключен к одному входу преобразователя «фаза — цифра» 6, а выход усилителя 3, охваченного АРУ, подсоединен ко второму входу этого преобразователя, в преобразователе происходит преобразование в цифровой код фазового сдвига у между напряжением:

U — U cos o tcosy и натяжением:

U> — U cos(t+y).

25 Поскольку фазовый сдвиг у в процессе этих преобразований получается точно равным углу поворота ротора, то цифровой результат на выходе преобразователя «фаза †циф» представляет собой цифровой эквивалент угла поворота вала: N, Ky

Предмет изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий вращающийся трансформатор, одна обмотка которого соединена с первым входом сумматора, подключенного к преобразователю «фаза — цифра», а вторая обмотка вращающегося трансформатора соединена

4О со входом фазовращателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности его в работе, в него введены преобразователь напряжения вращающегося трансформатора в постоянный ток и усилитель с автоматической

4 регулировкой усиления, причем входы усилителя с автоматической регулировкой усиления соединены с выходами фазовращателя и преобразователя формы напряжения вращающегося трансформатора в постоянный ток, входы которого соединены со входом и выходом фазовращателя, а выход усилителя с автоматической регулировкой усиления соединен со вторым входом сумматора и с преобразователем «фаза — цифра».

467389

Составитель В. Рыгалин

Техред М. Семенов Корректор Н. Лебедева

Редактор E. Семанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1810/18 Изд. М 1364 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5