Преобразователь угловых перемещений в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сееез Севетсннх

Сецнаннстнчеспнх

Республнк

< 11641480

{61) Яополннтельное к авт. свид-ву1 (22) Заявлено 113.07б (21) 2411321/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 050179 Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 0501.79 (51) М. Кл.

С 08 С 9/04

Государственный комитет сссР по делам изобретений и открытий (5g) УЛК б81.325 (088.8) (72) Автор изобретения

В.В.Хиценко

P1) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНЙИ

В КОД

Предложение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах, преобразующих угловые перемещения вала в код.

Известны устройства для дискретного представления углового положения вала в код для преобразования напряжений с синусно-косинусных датчиков, содержащие коммутатор каналов с блоком управления, развязывающие усилители, коммутатор квадрантов, сравнивающее устройство, регистры, аппроксимирующее устройство и преобразователь код-напряжение jl) .

Наиболее. близким по технической сущности является преобразователь угловых перемещений s код, содержащий синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы, выходы которых подключены через переключатель каналов к переключателю октантов, сравнивающее устройство, выход которого соединен с одним из входов регистра управления и блока определения октантов, блок питания подключен к синусно-косинусным вращающимся .трансформаторам и блоку управления, выход которого соединен с другим входом блока определения октантов и регистра управления, выходы блока управления и блока определения октантов соединены с другими входами переключателя октантов, суммирующий усилитель, выход которого соединен с первым входом преобразователя код-напряжение, второй вход которого соединен с первым выходом регистра управления, а выход преобразователя код-напряжение соединен с первым входом сравнивающего устройства ф.

ПреобразователЬ характеризуется рядом недостатков: сложностью изготовления и настройки, объясняемыми наличием большого количества прецизионных резисторов нетиповых номиналов, требующих либо специального изготовления, либо индивидуальной подгонки, и недостаточной точностьюне лучше 0,01% (по описанию прототипа).

Современное приборостроение требует применения устройств с более высокой точностью преобразования угловых пе" ремещений в двоичный код.

Целью предложения является повышение точности преобразователя угловых перемещений в .код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены развяэывающий усилитель н дополнительный преобразователь код-напряжение„ пер641480 вый выход переключателя октантов подключен к первому входу суммирующего усилителя и второму входу сравнивающего устройства, второй выход переключателя октантов подключен к третьему входу сраннивающего устройства непосредственно и через раэвязывающий усилитель ко второму входу суммирующего усилителя и.первому входу дополнительного преобразователя коднапряжение, второй вход которого соединен со вторым выходом регистра управления, а выход - с третьим входом

}О суммирующего усилителя.

Функциональная схема преобразователя угловых перемещений в код изображена на фиг. 1; на фиг, 2 приведена временная диаграмма, поясняющая работу этого преобразователя.

Преобразователь (фиг,l) угловых перемещений в код содержит синуснокосинусные вращающиеся трансформаторы 1 (CKBT), являющиеся датчиками угла поворота, и последовательно соединенные с ними переключатель 2 каналов и переключатель 3 октантов. Переключатель 3 октантов состоит из двух пар последовательно соединенных развязывающих усилителей .4, 5 и 6,7, причем входы усилителей 4 и 6 служат входами переключателя 3 октантов, и электронных ключей 8-15, входы которых присоединены к выходам развязывающих усилителей 4-7. Выходы ключей 8, 10, 12 и 14, а также 9, 11, 13 и 15 объединены в две цепи, являющиеся выходами переключателя 3 октантов. Выход переключателя 3 октантов от ключей 8, 10, 12 и 14 соединен с последовательно включенными развязывающим усилителем 16 и дополнительным преобразователем 17 коднапряжение (ПКН). Выход переключателя 3 октайтов-от ключей 9, 11, 13 и

15, а также выходы развязывающего усилителя 16 и преобразователя 17

40 код-напряжение присоединены ко входам суммирующего 18 усилителя, последовательно с которым включены преобразователь 19 код-напряжение, сравнивающее 20 устройство и регистр управ- 45 ления 21. Второй и третий входы сравкивающего устройства 20 присоединены присоединен также к блоку 22 определения октантов, выход которого соединен с переключателем 3 октантов.

Блок 23 управления, выходы которого присоединены ко входу переключателя 3 октантов, входам блока 22 опре85 деления октантов и регистра 21 управления, вырабатывает сигналы управления работой многоканального преобразователя угловых перемещений в соответствии с диаграммой (фиг.2). Блок к выходам переключателя 3 октантов.

Выходы регистра 21 управления присоединены ко входам управления пре- 50 образователями 17 и 19 код-напряжение.

Выход сравнивающего 20 устройства (СУ) 24 питания вырабатывает напряжение

Ц, $ „ u>t, которое поступает на вход блока 23 управления и на первичные входные обмотки СКВТ. Переключатель

2 каналов упранляется от внешнего источника адресных сигналов, включающих выбранный для преобразования канал, Блок 22 определения октантов и регистр 21 управления имеют выходы, с которых снимаются коды, соответст-. вующие преобразонанному углу поворота СКВТ °

Преобразователь работает следующим образом. Напряжение, питающее первичные обмотки СКВТ, подведено к блоку управления (Бу) 23, где определяется момент прохождения этого напряжения через ноль. В этот момент времени н Бу включается времязадающее устройство, которое вырабатывает временной интервал (1 (фиг,2), по окончании которого начинается выработка рабочих интервалов-тактов t -t, .

Рабочие интервалы t — („ подаются на блок определения октантов 22 и регистр управления 21. Работа собственно преобразователя начинается с такта t . Длительность временного интервала t, выбирается такой, чтобы весь процесс кодирования от t, до t„ располагался бы симметрично относительно вершины напряжения Ц,.S; ю) питающего датчики СКВТ (фиг„2)„ Первоначально определяется октант, в котором расположен кодируемый у ол, Напряжение с синусной и косинусной обмоток СКВТ через переключатель каналов (ПК), управляемый из внешнего устройства задачи адреса, поступает на входы развязывающих усилителей 4 и б переключателя октантов и далее на ключи 10, ll 12, 13 и через усилители 5 и 7 на ключи 8, 9, 14, 15.

Определение октанта происходит следующим образом. Известно, что знаки функций — синуса и косинуса угла зависят от четверти, н которой расположен рассматриваемый угол.

Определив мгновенные полярности напряжений, снимаемых с обмоток СКВТ, можно определить область раслоложе ния угла с точностью до и/2. Если, например, знак синуса угла (+), а знак косинуса того же угла (-), то искомый угол расположен во второй четверти, т.е. н пределах от и./2 до а, Для определения угла с точностью до c/4 необходимо сравнить между собой модули функций.

В первом октанте,т.е. от 0 до и/4, модуль косинуса больше модуля синуса того же угла, но втором октанте — модуль синуса больше модуля косинуса угла и т.д

В соответствии с изложенным проис-. ходит определение октанта н предлагаемом преобразователе. По такту включается ключ 8, соединяющий синусную обмотку СКВТ в прямой фазе со

641480

Формула изобретения

Составитель И.Назаркина

Э,Чужик . ко екто Е,дичинская

Редахто Э.Г бницкая

Заказ 7519/46 1ираж 9о9 Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра .ская наб. 4 5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 настоящего описания, или порядка

0,002Ъ среднеквадратичного отклонения в пределах полного изменения аргумента от 0 до 2rt что по сравнению с точностью технических решений аналогичного назначения — в т,ч. и прототипа, у которого точность в пределах оборота достигает всего 0,01% значительно лучше.

Преобразователь угловых перемещений в код, содержащий синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы, выходы которых подключены через пере-! ключатель каналов к переключателю 15 октантов, сравнивающее устройство,,выход которого соединен с одним из входов регистра управления и блока определения октантов, блок питания, подключенный к синусно-косинусным 20 вращающимся трансформаторам и блоку управления, выход которого соединен с другим входом блока определения октантов и регистра управления, выходы блока управления и блока определения октантов соединены с другими входами переключателя октантов, суммирующий усилитель, выход которого соединен с первым входом преобразователя код-напряжение, второй вход которого соединен с первым выходом регистра управления, а выход преобразователя код-напряжение соединен с первым входом сравнивающего устройства, отличающийся тем, что, с целью позышения точности преобразователя, в него введены развязывающий усилитель и дополнительный преобразователь код-напряжение, первый выход переключателя октантов подключен к первому входу сумм.,рующего. усилителя и второму входу сравнивающего устройства, второй выход переключателя октантов подключен к третьему входу сравнивающего устройства непосредственно и через развязывающий усилитель ко второму входу суммирующего усилителя и первому входу дополнительного преобразователя код-напряжение, второй вход которого соединен со вторым выходом регистра управления, а выход — с третьим входом суммирующего усилителя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское .свидетельство СССР

Р 260979 кл. 608 С 9/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 355640, кл. С,08 С 9/04, 1970.