Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((ц645!90

Союз Соеетскйк

Социалистических

Республик т :Ы (51) М. Кл.

G 08С 9(04 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.02.77 (21) 2457307j18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01,79

Государствеииый КоМНТ9Т

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Богачев, И. С. Гандзюк и В. П. Ярошевский (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 в следящих приводах.

Известны преобразователи угла в код, содержащие регистры хранения значений кода угла каналов грубого и точного отсчетов, формирователи импульсов, схемы совпаде- 10 ния и сумматор (1).

Такие преобразователи не позволяют получить требуемую точность преобразования при значении коэффициента редукции между каналами грубого и точного отсчетов, не 15 равном 2п, где и = 0, 1, 2, ..., так как при этом значение кода, хранимого в регистре точного канала, не соответствует двоичной системе счисления угла.

Второй из известных преобразователей 20 содержит сельсины-датчики грубого и точного каналов, кинематически связанные между собой редуктором и подключенные к источнику опорного напряжения, формирователь импульса начала отсчета, преобра- 25 зователь напряжения в число импульсов, блок умножения на коэффициент, дешифратор и реверсивный счетчик,(2).

Такой преобразователь является преобразователем накапливающего типа. В случае 30 кратковременного перерыва в поступлении импульсов приращения на счетчик (например, при сбое в преобразователе напряжения в число импульсов), показания его в течение этого времени остаются неизменными, несмотря на имевшее место изменение углового положения вала. Это приводит к возникновению ошибки, котор ая устр аняется только один раз за полный оборот вала.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные датчики каналов грубого и точного отсчетов, подключенные к функциональным преобразователям каналов грубого и точного отсчетов, выход функционального преобразователя канала грубого отсчета подключен к селектору ка- налов, выход которого через преобразователь напряжения в число импульсов подключен к входам реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика подключен к цифровому входу функционального преобразователя канала грубого отсчета и через сумматор к цифровому входу функционального преобразователя канала точного отсчета (3).

Такое устройство является преобразователем следящего типа и при четном коэффициенте редукции может иметь два устой10

20

35

50

3 чивых состояния — истинное и ложное, соответствующее углам 0 и 180 огибающей канала грубого отсчета. Поэтому в процессе преобразования возможна ошибка, обусловленная слежением за «ложным» нулем.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается введением последовательно соединенных дополнительного функционального преобразователя, фазочувствительного компаратора и инвертора, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя канала точного отсчета, выход инвертора подключен к другому входу селектора каналов, а входы дополнительного функционального преобразователя соединены с выходами синусно-косинусного датчика канала грубого отсчета и реверсивного счетчика.

Структурная схема преобразователя представлена на чертеже. Преобразователь содержит синусно-косинусные датчики 1 и

2 каналов грубого и точного отсчетов, подключенные к функциональным преобразователям 3 и 4. Датчик 1 подключен к дополнительному функциональному преобразователю 5, выход которого через фазочувствительный компаратор 6 подключен к управляющему входу инвертора 7. Сигнальный вход инвертора 7 соединен с выходом функционального преобразователя 4, а выход подключен к входу селектора 8 каналов, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя 3, а выход через преобразователь 9 напряжения в число импульсов подключен к входу реверсивного счетчика 10. Выходы разрядов реверсивного счетчика 10 подключены к цифровым входам функциональных преобразователей 3 и 5 и через сумматор 11 — к цифровому входу функционального преобразователя 4.

Преобразователь работает следующим образомм.

Напряжения, пропорциональные sin О и

cos kg, где 8 — угол поворота входного вала, а К вЂ” коэффициент редукции, поступают с выхода синусно-косинусного датчика 2 на вход функционального преобразователя 4, на цифровой вход которого поступает значение угла и а с выхода сумматора 11. Преобразователь 4 формирует напряжение рассогласования, пропорциональное sin k

4 го отсчета, пропорциональное sin (0 — а), которое подается на первый вход селектора 8 каналов.

Функциональный преобразователь 5 формирует напряжение, пропорциональное косинусу разности между углом О поворота синусно-косинусного датчика 1 и цифровым значением этого угла.

Фазочувствительный компаратор 6 вырабатывает сигнал, который изменяет свое значение при изменении фазы входного напряжения и определяет границы областей истинного и ложного нулей. Сигнал с выхода фазочувствительного компаратора 6 управляет инвертором 7. При этом на вход селектора 8 каналов подается напряжение синфазное в области истинного нуля и противофазное в области ложного нуля напряжению рассогласования канала точного отсчета. Если значение угла а соответствует ложному нулю, то инвертирование фазы напряжения канала точного отсчета приводит систему преобразователя в неустойчивое состояние и он отрабатывает значение а до истинного нуля.

Селектор 8 каналов подключает к входу преобразователя 9 напряжение рассогласования точного или грубого отсчета в зависимости от величины этих напряжений.

Преобразователь 9 преобразует амплитуду входного напряжения в частоту следования импульсов и управляет состоянием реверсивного счетчика 10 таким образом, что цифровое значение угла а с выхода счетчика изменяется до тех пор, пока оно не будет соответствовать угловому положению О вала. Кроме того преобразователь 9 управляет направлением счета реверсивного счетчика 10 в зависимости от направления вращения вала.

С помощью сумматора 11 осуществляется согласование каналов грубого и точного отсчетов путем умножения значения а на

К вЂ” коэффициент редукции.

Таким образом, устранение ложного нуля в процессе преобразования путем инвертирования фазы напряжения канала точного отсчета в области ложного нуля позволяет увеличить точность работы известного преобразователя угла поворота вала в код.

Экономический эффект использования такого преобразования определяется его техническим преимуществом. выхода реверсивного счетчика 10. Функциональный преобразователь 3 вырабатывает напряжение рассогласования канала грубо- 65 (8 — а). Это напряжение через инвертор 7 поступает на второй вход селектора 8 каналов.

Напряжения, пропорциональные sin О и

cos 6, с выхода синусно-косинусного датчика 1 поступают на вход функциональных преобразователей 3 и 5, на цифровые входы которых поступает значение угла а с

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные датчики каналов грубого и точного отсчетов, подключенные к входам функциональных преобразователей каналов грубого и точного отсчетов, выход функционального преобразователя канала грубого отсчета подключен к селектору каналов, выход которого через преобразователь напряжения в число

645190

Составитель И. Назаркина

Техред А. Камышникова

Редактор Б. Герцен

Корректоры: А. Галахова и А. Степанова

Заказ 2629/13 Изд. Ко 135 Тираж 726 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 импульсов подключен к входам реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика подключен к цифровому входу функционального преобразователя канала грубого отсчета и через сумматор к цифровому входу функционального преобразователя канала точного отсчета, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены последовательно соединенные дополнительный функциональный преобразователь, фазочувствительный компаратор и инвертор, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя канала точного отсчета, выход инвертора подключен к другому входу селектора каналов, а входы дополнительного функционального преобразователя соединены с выходами синусно-косинусного

5 датчика канала грубого отсчета и реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

10 № 409260, кл, G 08С 9/10, 30.08.71.

2. Авторское свидетельство СССР № 519747, кл. G 08С 9/04, 26.03.74.

3. Патент США № 3508252 кл. 340 — 347, 26.04. 67.