Преобразователь угла поворота вала в код

 

(ii) 6653 l l

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реепублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.77 (21) 2492826/18-24 с присоединением заявки № (51) М.К .

G 08С 9/00 ло делам изобретений (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (53) УДК 681.325 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (72) Авторы изобретения

Е. Б. Георгизон, Д. Р. Мединец, С. Ф. Пелешенко, В. Н. Садий и В. Я. Яловенко (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

УА Рственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала в цифровой код.

Известны преобразователи угла поворота вала в код (1), содержащие сочлененные между собои посредством электронного редуктора чувствительные элементы, вход одного из которых сочленен с входным валом, вход второго чувствительного элемента соединен с модулирующим двигателем, а выходы чувствительных элементов через соответствующие формирователи подключены к блоку преобразования фазы в код.

Недостаток таких преобразователей заключается в их сложности.

Наиболее близким решением к изобретению является преобразователь (2), содержащий соединенные между собой чувствительные элементы, вход первого из которых соединен с входным валом, а вход второго чувствительного элемента — с валом модулирующего двигателя, выходы чувствительных элементов через соответствующие формирователи импульсов подключены к блоку преобразования временного интервала в код, счетный вход которого соединен с генератором импульсов.

Недостаток этого преобразователя состоит в его невысокой надежности, вызванной возможностью подсчета ложных импульсов при колебании скорости вращения вала модулирующего двигателя, например при колебаниях напряжения питающей се5 ти, Цель изобретения — повышение надежности преобразователя.

Это достигается тем, что в него введены датчик импульсов перемещения и блок кор10 рекции кода, входы которого соответственно соединены с выходом второго формирователя импульсов и выходом блока преобразования временного интервала в код, выходом подключенного к входу блока кор15 рекции кода, датчик импульсов перемещения сочленен с валом модулирующего двигателя, а выход датчика импульсов перемещения соединен со счетным входом блока преобразования временного интервала в

20 код.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя.

Предлагаемый преобразователь угла поворота вала в цифровой код содержит сое25 диненные между собой чувствительные элементы 1 и 2, модулирующий двигатель 3, на валу которого установлен чувствительный элемент 2 (ротор первого синусно-косинусного вращающегося трансформатора

30 СКВТ), и датчик 4 импульсов перемеще665311

15

25

55 ния. На входном кодируемом валу 5 установлен чувствительный элемент 1 (ротор второго СКВТ). Одна статорная обмотка первого СКВТ закорочена, а вторая подключена к источнику переменного тока (400 Гц), роторные обмотки первого СКВТ соединены со статорными обмотками второго СКВТ. Выходы чувствительных элементов 1 и 2 соединены с входами соответствующих формирователей 6 и 7 импульсов, выходы которых подключены к входам управления блока 8 преобразования временного ин-,ервала в код. Выход формирователя 7 импульсов, кроме того, подкл очен к первому входу блока 9 коррекции кода, выход блока 10 управления подсоединен к прямому ьходу двоичного реверсивного счетчика 11 блока 8 преобразования временного интервала в код. Выход знакового разряда реверсивного счетчика 11 подключен к второму входу блока 9 коррекции кода, один выход которого подключен к прямому, а второй — к инверсному счетным входам реверсивного счетчика 11. Выход датчика 4 импульсов перемещения соединен со счетным входом блока 8 преобразования временного интервала в код.

Преобразователь работает следующим образом.

Оба СКВТ юстируются так, чтобы при угле поворота, равном нулю, фазы огибающих напряжений на одноименных обмотках совпадали.

Ротор первого СКВТ и вал датчика 4 импульсов перемещения постоянно вращаются модулирующим двигателем 3. В момент прихода сигнала с выхода формирователя

7 импульсов код в счетчике 11 либо превышает число Л на и единиц младшего разряда, либо меньше числа N íà и единиц младшего разряда. В случае превышения знаковый разряд счетчика 11 равен «1».

Блок 9 коррекции кода в момент прихода сигнала с выхода формирователя 7 импульсов анализирует состояние знакового разряда счетчика 11 и вырабатывает пачку тактовых импульсов, которые в зависимости от состояния знакового разряда поступают на прямой либо на инверсный счетный входы реверсивного счетчика 11. Затем задержанный в блоке 10 управления блока

8 преобразования временного интервала в код сигнал с выхода формирования 7 импульсов обнуляет знаковый разряд. Счетчик 11 готов к работе, Скорость вращения электродвигателя 3 подбирается гораздо большей, чем скорость изменения кодируемого угла, кодируемый вал 5 по отношению к валу двигателя 3 должен быть «статическим».

При необходимости считать код, потребитель подает в блок 10 управления команду, разрешающую прохождение сигнала с выхода формирователя 6 импульсов на остановку счетчика 11. Код в счетчике 11 в момент остановки пропорционален углу поворота ротора второго СКВТ, откорректированному с учетом ошибок формирователя 7 импульсов.

Предлагаемый преобразователь угла поворота вала в цифровой код позволяет повысить точность отсчетов угла.

Макетирование устройства подтвердило предполагаемое повышение точности преобразователя. Если среднеквадратическая ошибка кодирования угла прототипа при скорости вращения вала двигателя 120 /с составляет 25 угл. мин, то в предлагаемом устройстве она не превышает 5 угл. мин.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий соединенные между собой чувствительные элементы, вход первого из которых соединен с входным валом, а вход второго чувствительного элемента соединен с валом модулирующего двигателя, выходы чувствительных элементов через соответствующие формирователи импульсов подключены к блоку преобразования временного интервала в код, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены датчик импульсов перемещения и блок коррекции кода, входы которого соответственно соединены с выходом второго формирователя импульсов и выходом блока преобразования временного интервала в код, выход которого подключен к входу блока коррекции кода, датчик импульсов перемещения сочленен с валом модулирующего двигателя, а выход датчика импульсов перемещения соединен со счетным входом блока преобразования временного интервала в код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сборник института электромеханики

АН СССР «Цифровые системы управления точными механизмами», 1967, с. 177.

2. Авторское свидетельство СССР № 467383, кл, С 08С 9/00, 1973.

665311

Заказ 1550/2 Изд. № 368 Тираж 726 . Подписное

НПО поиск> Государственного;комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Кравченко

Редактор E. Караулова Техред Н. Строганова

Корректоры: Л. Брахнина и Т. Добровольская