Преобразователь угла поворота вала в код

 

Союз Соввтскмх

Социалистических

Рвслублмк

ОП ф. Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ц658585

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.07.76 (21) 2385719/18-24

: с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.04,79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 05.05.79 (51) М. Кл, 008Ñ900

ГащдарстееиньФ aeww

СССР аа делам изебретеее и еткрмтий . (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. A. Габидулин и Б. М. Степанцев (71) Заявитель

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (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.

Известны преобразователи угла поворота вала в код, Один из известных преобразователей содержит генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к блоку питания, выход которого соединен с входом фазоврашателя. Выход фазоврашателя через фильтр подключен к компаратору. Для исключения погрешности фильтра вводится дополнительный заторможенный фазовращатель

Недостатком такого преобразователя является его сложность.

Другой известный преобразователь содержит источник двухфазного напряжения, подключенный через коммутатор к фазовращателю, выход которого через компаратор и вентили подключен к триггеру, генератор импульсов, подключенный через третий вентиль, другой вход которою соединен с выходом триггера, к счетчику, блок управления коммутатором и вентилями (2).

Недостатком известного преобразователя является необходимость двухфазного источника синусоидального напряжения, что зат. рудняет его мин и атюр иза ци ю.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый счетчик и фазорасщепитель, два усилителя мощности, подключенные к фазовращателю, выход которого через фильтр подключен к нуль-органу, выходы разрядов первого счетчика через блок вентилей подключены к входам разрядов второго счетчика, первый выход фазорасшепителя подключен к входу одного усилители

15 мощности 131.

Недостатком известного устройства являются значительные погрешности, вносимые усилителем мощности, фильтром и нульорганом.

Целью изобретения является повышение

2б точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены дополнительный счетчик, дешифратор, коммутатор, два элемента И, дифференцируюший элемент и —.рмг3 гер, второй выход фаэорасщепителя подключен к дополнительному счетчику, выходы старшего разряда которого подключены к управляющим входам коммутатора, другие входы которого соединены со вторым и третьим выходами фазорасщепителя, а выход коммутатора подключен к другому усилителю мощности, выходы разрядов дополнительного счетчикФ подключены к дешифратору, первый выход котороГо соединен с нулевым входом второго счетчика, второй выход через дифференцирующий элемент подключен к од- 1ф ному входу триггера, другой вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход через элемент И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключен к счетиому входу второго счетчика, третий выход дешифратора и выход нуль-ор3$ гана подключены ко второму элементу И, выход которого нодключеи к управляющему входу блока вентилей.

Структурная схема преобразователя представлена на чертеже. «6

Преобразователь содержит генератор l импульсов, счетчик 2, фазорасщепитель 3, дополнительный счетчик 4, дешифратор 5, коммутатор 6, усилитель 7 и 8 мощности, фаэовращатель 9, фильтр 10, нуль-орган 11, элемент И 12, триггер 13, диффереицирующий элемент 14, элемент И 15, блок 16 вентилей, счетчик 17.

Преобразователь работает следующим образом.

34

Генератор 1 импульсов, работая непрерывно, заполняет счетчик 2 прямоугольными импульсами. Выходной сигнал старшего разряда счетчика 2 поступает на фазорасщепитель 3, С выходов фазорасщепителя 3 снимаются сигналы, первая гармоника которых пропорциональна cos co t, sin щ t, и-ип <д t, причем сигнал со второго выхода фазорасщепителя 3 одновременно поступает и на счетный вход дополнительного счетчика 4, и на второй вход коммутатора 6. На первый 4в и третий входы коммутатора 6 поступают управляющие сигналы с прямого и инверсного выходов последнего разряда дополнительного счетчика 4, а на второй и,четвертый входы коммутатора 6 подаются сигналы со второго и третьего выходов фазорасщепителя 3, первые гармоники которых пропорциональны з1пь t и-жни t. flpH этом первая гармоника выходного сигнала коммутатора 6 в первую и вторую половины цикла пропорциональна соответственно я1п а t и-sin t u и, проходя через усилитель 7 мощности, пода гся на одну из двух статорных обмоток фазовращателя 9, Цторая статорная обмотка фазовращателя 9, через усилитель 8 мощности постоянно запитывается первым выходным сигналом фазорасщепнтеля 3, первая:" гармоника которого пропорциональна cos оi t.

Выходной сигнал фазавращателя 9 пос- тупает на фильтр 10. в котором ьыделяется

4 первая гармоника сигнала, фаза которого пропорциональна углу поворота, В момент перехода выходного сигнала фильтра 10.через нуль при изменении его полярности с минуса на плюс нуль-орган 11 формирует остро. конечный импульс, поступающий параллельно на второй вход элемента И 15 и нулевой вход триггера 13.

В начале первой половины цикла работы преобразователя с первого выхода дешифратора 5 снимается сигнал, устанавливающий счетчик 17 в нулевое состояние, а в кон це первой половины цикла, когда закончатся переходные процессы, вызванные коммутацией цепей питания фазовращателя 9, с третьего выхода дешифратора 5 снимается сигнал, поступающий на первый вход элемента И 15 и совпадающий по фазе с опорным сигналом питания фазовращателя 9 и имеющий длительность, равную периоду сигналов питания фаэовращателя 9. При этом фазовый сигнал с нуль-органа l l, пройдячерез элемент И. 15, поступает на управляющий вход блока 16 вентилей, осуществляя считывание кода угла у со счетчика 2 и его запись в счетчик 17.

В результате чего в конце первой половины цикла будем иметь код угла Хщ, пропорциональный входному углу q> с ошибкой преобразования А у, т. е. Мр <р+ Ь р.

В конце второго цикла работы после окончания переходных процессов со второго выхода дешифратора 5, снимается сигнал, синфазный с началом периода опорного сигнала питания фазовращателя 9, поступающий на вход дифференцирующего элемента 14, который формирует по переднему фронту входного сигнала остроконечный импульс, устанавливающий триггер 13 в единичное состоя/ ние. При этом выходные импульсы генератора .1 будут проходить через Ьлемент И 12 на счетный вычитающий вход счетчика 17 да тех пор, пока не придет на второй вход триггера 13 фазовы";органа l.

Причем количество импульсов: N,прошедшее на счетчик будет пропорционально углу поворота — у с ошибкой +Ь р, т, е.

М = — ю+м

Результирующий кад счетчика 17 будет равен

N = N -N =2у

Таким образом, использование двухтактнаго преобразования угла у в течение одного цикла с коммутацией фазовых сигналов питания фазовращателя позволяет повысить точность преобразования угла в код путем компенсации погрешностей усилителем чошности, фильтра и куль-органа.

Экономический эффект от использования изобретения определяется его техническим преимуществом.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенS ные генератор импульсов, первый счетчики фазорасщепитель, два усилителя мощности подключенные к фазовращателю, выход которого через фильтр подключен к нуль-органу, выходы разрядов первого счетчика через блок вентилей подключены к входам разря.дов второго счетчика, первый выход фазорасщепителя подключен к входу одного усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены дополнительный счетчик, дешифратор; коммутатор, два элемента И, дифференцирующий элемент и триггер, второй выход фазорасщепителя подключен к дополнительному счетчику,, выходы старшего разряда которого подключены к управляющим входам коммутатора, другие входы которого соединены с вторым и третьим выходами фаэорасщепителя, а выход коммутатора нодклютев к другому усилителю мощности, выходы разрядов дополнительного счетчика подключены к дешифратору, пер6 вый выход которого соединен с нулевым входом второго счетчика, второй выход через дифференцирующий элемент подключен к одному входу триггера, другой вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход через первый элемент И; другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключен к счетному входу второго счетчика, третий выход дешифратора и выход нуль-органа подключен к второму элеМенту И, выход- которого подключен к уп чавляющему входу блока вентилей.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 464605, кл. б 08 С 9/04, 29.01.74.

2. Авторское свидетельство СССР № 407370, кл.б 08 С 9/04,1972.

3. Косинский А. В. Влияние питания фа овращателей на точность их работы. Труды

МИЭМ, вып. 2, 1966, с. 50 —,56.

Составитель И. Назаркыиа

Редактор Губиникая Техред О. Луговая КорректорО: Г»алак

Заказ 2063/46 Тираж 709 Подписное

l (НИИПИ Государстве июга комитета СССР по делам иаббретеиии н открытий

1 I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/Ь

Филиал ППП «П », г. Ужгород, ул. Проектная, 4