Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ппп 503272

Союз Советскии.

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07.74 (21) 2043361/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 08.07.76 (51) М. Кл.2 G 08С 9/04

Государственный комитет ., Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325.65 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Азов и Б. В. Сычев (71) Заявитель

Ленинградский институт точной механики и оптики (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к области техники преобразования формы информации и может быть использовано в любой автоматизированной системе, включающей в свой состав

ЦВУМ, для преобразования углового положения вала в двоичный код.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, основанный на принципе цифроаналоговых следящих систем. Такой преобразователь содержит реверсивный счетчик, два функциональных преобразователя код-амплитуда напряжения переменного тока, два цифроуппавляемых переключателя поддиапазонов, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), фазочувствительный выпрямитель, усилитель, детектор полярности, два вентиля (ВН) и генератор импульсов (ГИ).

Измеритель рассогласования такой системы преобразования представляет собой совокупность преобразователей, переключателей поддиапазонов и СКВТ. Измеритель работает в трансформаторном режиме.

Трансформаторный режим работы измерителя рассогласования требует использования двух функциональных преобразователей, являющихся наиболее сложными узлами преобразователя. Это влечет за собой значительное усложнение преобразователя и понижение его надежности.

Целью изобретения является повышение надежности преобразования углового положения вала в двоичный код и упрощение схемы преобразователя. Для этого в преобразователь введен дополнительный усилитель, который включен между переключателями. Выход блока преобразования код-напряжение подключен ко входу фазочувствительного выпрямителя, причем одна из статорных обмоток

10 синусно-косинусного вращающегося трансформатора закорочена.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя вал — код, который содержит реверсивный счетчик 1, два пере15 ключателя 2 и 3 поддиапаз",nîâ, спнусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 4, фазочувствительный выпрямитель

5, усилитель 6, детектор 7 полярности, два вентиля 8, генератор 9 импульсов (ГИ), блок

20 10 преобразования код-напряжение, имеющий диапазон изменения выходных напряжений — У sintot —:+(l sin tot, и дополнительный усилитель 11.

25 Блок 10 преобразования код-напряжение выполнен на трансформаторе с одной первичной обмоткой в виде суммы двоично-взвешенных разрядных секций, Коммутация секции осуществляется с помощью ключей, управляе30 мых значениями n — 2 младших разрядов дво503272

3 ичного кода N (n — общее число разрядов).

С выхода блока преобразования код-напряжение снимается амплитудно-модулированное напряжение переменного тока.

11ереключатели 2 и 3 поддиапазонов включают в себя по два двухпозиционных ключевых элемента, управляемых двумя старшими разрядами двоичного кода Л/ реверсивного счетчика 1. Один из переключателей поддиапазонов, управляемый первым старшим разрядом двоичного кода N, осуществляет прямое или инверсное подключение статорной обмотки в последовательную цепь с одной из роторных обмоток. Другой переключатель поддиапазонов, управляемый вторым старшим разрядом двоичного кода Л, выполняет подключение каждой из двух роторных обмоток либо к статорной обмотке, либо к блоку преобразования код-напряжение. Поскольку коэффициент трансформации СКВТ чаще всего бывает близким к «1», то линейность достигается за счет введения в цепь между роторной и статорной обмотками развязывающего усилителя 11.

Выходное напряжение с роторной обмотки

СКВ 1 4 при этом будет

1+ К,-т cos 1 где U, — эффективное значение напряжения возбуждения СКВТ 4, К, — коэффициент трансформации

СКВТ 4, "1 — коэффициент усиления р азвязывающего усилителя 11, P — угол поворота вала СКВТ 4.

Введение усилителя 11 позволяет за счет изменения сделать коэффициент передачи между роторной и статорной обмотками

К„= К,.т =- 0,565 (2) и таким образом обеспечить линейность выходного напряжения СКВТ 4 в диапазоне

+45 .

При несоответствии двоичного кода N, записанного в реверсивном счетчике 1, угловому положению вала СКВТ 4 управляющее напряжение через фазочувствительный выпрямитель 5 и усилитель 6 поступает на детектор

7 полярности, являющийся пороговым устройством. Детектор полярности открывает один из вентилей 8. Импульсы с ГИ 9 поступают через открытый вентиль 8 либо на еуммирующий, либо на вычитающий вход реверсивного счетчика 1 до тех пор, пока управляющее напряжение не станет равным нулю. При этом открытый вентиль 8 закрывается. Двоичный код N, записанный на реверсивном счетчике 1, соответствует угловому положению вала

СКВТ 4. Любое последующее изменение углового положения вала СКВТ вызывает появ10 ление управляющего напряжения и преобразователь вал — код отрабатывает возникшее рассогласование до нуля.

Для получения возможности кругового преобразования углового положения вала в дво15 ичный код N используются переключатели 3 поддиапазонов. Один из этих переключателей позволяет осуществить прямое или инверсное подключение статорной обмотки в последовательную цепь с роторной обмоткой и, таким

20 образом, определить значение первого старшего разряда кода N. Другой переключатель поддиапазонов осуществляет подключение каждой из двух роторных обмоток либо к статорной обмотке, либо к блоку 10 преобразо25 вателя, и, следовательно, определяет значение второго старшего разряда двоичного кода N.

30 Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий реверсивный счетчик, соединенный с управляющими входами переключате35 лей поддиапазонов, соединенных с синуснокосинусным вращающимся трансформатором, фазочувствительный выпрямитель, .подключенный через усилитель к детектору полярности, который через вентили соединен с ге40 нератором импульсов и с реверсивным счетчиком, подключенным к блоку преобразования код напряжение, один из входов которого соединен с одним из переключателей, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения на45 дежности работы и упрощения конструкции преобразователя, в него введен дополнительный усилитель, который включен между переключателями, выход блока преобразования код-напряжение подключен ко входу фазочув50 ствительного выпрямителя, причем одна из статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора закорочена.

503272

Составитель И, Назаркина

Техред Т. Курилко

Редактор Н. Коган

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1371/12 Изд, № 1347 Тираж 819 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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