Преобразователь угла поворота вала в код

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (11) 623223 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.03.77 (21) 2457514/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

2 (51) М. Кл, $ 08 С 9/00

Государственный квинтет

Сонете Мнннетрое СССР по делам нзебретеннй н еткрытнй (43) Опубликовано05.09.78.Бюллетень №33 (53) УДК681.325 (088.8) (45) Дата опубликования описания R,ч.08.78

А. И. Бобров, В. Н. Волиянский, В. Н. Прохоров (72) Авторы изобретения и Л. Н. Сафонов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством и для контроля погреп1ности преобразователей.

Известны преобразователи угла, содержащие два датчика угла поворота, роторы Которых укреплены на валу, статор одного датчика угла неподвижен, а с1атор другого Kllнематически связан с за12foJIIJDI блоком. Выход одного датчика подключен к измерительному блоку (1).

ТаКОЕ УСтРОйетВО ПРЕДНазиаЧСÍ0 ДЛЯ гпl ределения величины погрешностей преобр;1зоватсля, однако, оно не позволяет компенсации измеренныx погрешностей.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь уггlа поворота вала в код, содержащий датчик угла. ротор которого укреплен на валу, а статор неподвижен, формироватсль кода, входы которого подкгночены к датчику угла, а выход — к вычислительному блоку (2).

Недостатком известного преобразователя является неполная компенсация его погреи1ностей, особенно после установки датчика у1.Iа на об.ьект, и невозможность оценки достоверности измерений в процессе работы.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности показаний преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенный преобразователь введены дополнительный датчик угла, дополнительный формирователь кода и задающий блок. РоТор дополнител ьн ого Jà T÷ Jf êà угла укреплен на валу, статор кинематически связан с задаfoIIJèì блоком, а выходы дополHèòåëьного дат чика угла подключены к дополнительному формирователю кода, выход которого подключен к вычислительному блоку.

Структурная схема преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит датчик 1 угла и дополнительный датчик 2 угла, роторы (на чертеже не показаны) которых укреплены на валу 3, статор (на чертеже не показан). Датчик 1 угла неподвижен, а статор датчика 2 угла кинематически связан с задающим блоком 4. Выходы датчика 1 угла

J1o fK,11очены K формирователю о кода, Bb(xo3, которого подкл1очен к о:иному входу вычислительного блока 6. Вых-т11 датчика 2 угла

623223

3 подключены к дополнительному формирователю 7 кода, выход которого подключен к другому входу вычислительного блока 6.

Преобразователь работает следующим n<)разом.

При регулировке преобразователя вал 3 устанавливается в условно нулевое положение, — подвижный статор датчика 2 угла устанавливается задающим блоком 4 в i словно нулевое положение, а начальное значение кодов в формирователях 5 и 7 устанавлива- 10 ются нулевым.

После этого вал 3 приводится во вращение. Коды углов с формирователей 5 и (поступают в вычислительный блок 6,который вычисляет функцию разности кодов и фик15 сирует ее в оперативной памяти. 11осле поворота на 360 вал 3 вновь устанавливается в нулевое положеliне,тюдви кHûé стытор .ш T чика 2 угла сдвн<.ается на некоторый <ол

01, отсчитываемый, например, по показаниям формирователя 7, и фиксируется в этом поло- 20 женин. На выходе формирователя 7 вновь устанавливается нулевой код. Затем вал 3 вновь приводится во вращение. и в оперативнОй памяти вычислительного олока 6 фиксируетсяся вторая функция разности ко.ц) в.

После этого вычис IIITcëüíûé олок 6 Но

25 двум известным функциям p33llocTII кодов вычисляет функции статической погре1 1игсти обоих датчиков 1 и 2 для ус!OBI!o нулевого положения статора датчика 2 угла II засылает вычисленные функции в блок:1ол<овременной памяти, à оперативная память выч ислительного устройства освобождыс гся.

Представление функций п<и pcii! I!ocTII в блоке долговременной памяти мож T <)I>l ь, например, в виде коэффициентов се Icliii»ii рядов Фурье. После этого стытор д;г1 IIII.;I

2 угла возвращается в исходнос ну.<евое положение и фикc«pxeTcH. H;I этом этап регулировки преобразователя зык31!HHeacrcH, По запросу абоненты в процсссе экспл итации формирователи 5 и 7 выд310T коды угла. Вычислительное 3 стройство, оорыщыясь к памяти, извлекает коэффициенты функций погрешности II (Io значению одного IITIII дв . выданных кодов у" 13 вычисляет поправ<.и, которые затем выч<ггает цз значений этих кодов, сравнивает получснные результаты и выдает окончательный результат абоненту.

Вычисленные коды результата для формирователей 5 и 7 дол)кны быть равны. Их отличие свидетельствует оо изменении х3рактеристики погрешности одного из датчиков 1 50 и 2 или формирователей 5 и 7. Это является

-сигналом о возможном снижении lncTOHcpности измерений, который выдается в си icму контроля вычислительным блоком 6.

Во время профилактики системы вал 3 медленно проворачивается на 360, и произо . 55 водится контроль по указанному методу ны большом количестве равномерно расположенн ы х точ<«к Окру)к ности.

1 13,1ожепный норялок p3oo1 I I )1в. IHETcH лишь примером. Для определения достоверности полученных функций статической погрешности в процессе регулировки возможны д<июлнительные развороты статора датчика

2 на углы О, Оз и т. д. В этом случае определяется устойчивость функций погрешности, и уточняются сами функции.

При другом представлении функций погрешности, например, в виде функций с.квантованием по углу, Ilo значению кодов угла поворота, полученных в формирователях 5 и

7, из долговременной памяти вычислительногг) блока 6 извлекаются участки фу)н<щий погрешности в окрестности данно<о угла, и вы<ислительный блок 6 определяет поправки мс1одом интерполяции.

Возможны и другие варианты алгорит5<О В.

В преобразователе может быть не два конструктивно разобщенных датчика, а сдвоенный датчик с двумя статорами, один из которых подвижный. Ротор может быть оонц<м для обоих статоров, если 1103Boляет принцип действия датчика.

Таким образом, данный преобразователь

i гла в код позволяет определить погрешность, скомпенсировать ее в процессе эксплуатации и сформировать сигнал о снижении достоверности измерений.

Экономический эффект от применения предложенного преобразователя определяется cio техническими преимуществами.

Форлула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик угла, ротор которого укреплен на валу,. а статор неподвижен, формиров;пель коды, входы которого подключены к датчику угла, а выход — к выч целительному олоку, отлачаюи<ийся те! i, ио, с целью повышения точности и достоверности lloK333IIIIH преобразователя, в него вветены дополнительный датчик угла, дополнительный формирователь кода и задающий блок; ротор дополнительного датчика уг13 укре1<лен на валу; статор кинематически связан с задающим блоком. à Bb!xolbl дополни1сльного датчика угла подкл1о<ены к дополIIIITp..lbHoI

11сточники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ахметжанов Л. А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств, М., «Энергия», 1975, с. 262, рис. 13-2.

2. Авторское свидетельство СССР

Л 409268, G 08 С 9/04.

623223

Составитель A. Смирнов

РедакторЛ. Утехина Текред О. Луговая Корректор Н. Туиици

Заказ 49 6 147 Тираж 763 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров С-СР по делам изобретений и открытий ! 13035. Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5 сРилиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4