Преобразователь кода в угловое перемещение вала

 

О П И С А Н И Е 68ОО 4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

СОЧиалистическкх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1б02 8(21) 2579977/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.2

С 08 С 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (З) У ЦК 681. 34 (088.8) Опубликовано 150879, Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 150879 (72) Автср изобретения

А.С.Смолин (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДЛ В УГОЛОВОЕ ПЕРЕМЕЦЕНИЕ ВАЛА

Изобретение относится к цифроаналоговым преобразователям автоматических систем.

Известен преобразователь код-угол: содержащий многотактный генератор импульсов, подключенный через дополнительно соединенные пересчетную схему, блок формирования синусоидального напря>кения, фазовращатель, к одному из входов блока сравнения, и через последовательно соединенные счетчик и триггер — к другому входу блока сравнения, выход которого через усилитель соединен с двигателем, связанным кинематически с фазовращателем (1) .

В этом преобразователе возникают

->шибки, обусловленные неточным расположением статорных и роторных обмоток в пространстве, неравенством максимальных коэффициентов трансформации, Преобразователь кода в угловое перемещения вала производит сравнение фазы выходного напряжения фазовращателя с фазой напряжения, задаваемой счетчиком, которая пропорциональна преобразуемому коду.

В результате сравнения вырабатывается управляющее воздействие на вал фазовращателя через усилитель и исполнительный двигатель. Параметры источника питания, параметры пассивных элементов, включая фазовращатель, оказывают существенное влияние на сдвиг фазы выходного напряжения фазовращателя. B связи с этим фаза выходного напряжения, т.е. величина действительного положения вала, определяется со значительной погрешностью. Это в конечном итоге приводит к грубому преобразованию заданного кода в угол поворота вала.

Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является преобразователь кода в угловое перемещение вала, содержащий фазовращат ель, вал которого кинематически связан с валом исполнительного двигателя, выход сумматора через усилитель соединен с исполнительным двигателем, выход генератора импульсов через первый счетчик и формирователь синусоидального напряжения соединен с в >ходом фазовращателя, а через ключ и второй счетчик — с первым входом основного фазового дискриминатора, второй вход которого подключен к первому выходу фазовращателя, выход первого счетчика соединен с другим входом ключа (2).

680014

Недостаток этого устройства состоит в сравнительно низкой точнос=ти преобразования кода в угол поворота вала.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя кода в ,угол поворота вала. .>

ВТО достигается эа счет тога, что в предлагаемый преобразователь кода в угловое перемещение Вала введен дополнительный фазовый дискримина- тор, первый вход которого подключен 1Î ко второму выходу фазовращателя, второй вход подключен к выходу второго счетчика, выходы основного и дополнительного фазовых дискриминаторов подключены ко входам сумматора.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого преобразова.теля.

Преобразователь кода в угловое 20 перемещение вала содер> :ит генератор

1 импульсов, соединенный через счет== чик 2 с формирователем 3 т двухфаз-ного) синусоидального напряжения, а через ключ 4 со счетчиком 5. 25

Формирователь 3 вырабатывает. питающие синусоидальные напряжения для фазонращателя 6, Выходы которо=. го поданы на первые Входы Основного 7 и дополнительного 8 фазовых i>3

ДИСКРИМИНатОРаВ т ВТОРЫЕ ВХОДЫ ПОследних соединены с выхоцом счетчи-ка 5, а Выходы подключены к входам сумматора 9. Выходное напряжение сумматора 9 через усилитель 10 и .,т 1> исполнительный двигатель 11 вращает вал фаэовращателя 6 .

Преобраэогатель работает следую= щим Образом, Генератор 1 импульсов зырабаты-

BBGT ИМПУЛЬСЫ ВЫСОКОЙ ЧаСТОТЫт КОТ ОРЫЕ ПОСТУПаЮТ На ВктэД СЧЕТЧт>тк а

2,- а через ключ 4 — на вход счетчти-= ка 5. Этот счетчик 5 имеет цепи для записи преобразуемого кода. B иомент записи кода соответствующим 4. сигналом закрывается ключ, тем самым прекращается счет импульсов

B счетчттке 5, Ключ 4 От>тт>ыв -ETCH сигналом с выхода счетчика 2. Яа Вы:ходе старшего разряда счетчика 5 появляется прямоугольное напряжение, сдвинутое по фазе относительно нa:>pH.= жения на Выходе счетчика 2, на угол, Л

ПРОПОРЦИОНаптЪНЫй З аДаННОМУ КОДУ „, установку разности фаз, пропорци-.- 55 ональной преобразуемого коду, можно получить также записью кода в счет,— чик 5 при нулевом коде в счетчике 2:

Вытходное напря>кение счет тика 2 поступает на вход формирователя

60 синусоидального напряжения. Форми— рователь 3 обеспечивает питание фа3 ОВр ащатвдя 6 СИН >7 СНЫ>М И К ОСИН у СНттттЛ

НаПря>КЕНИяМИ. >3ЫХОдтНЫЕ НаПр>ВКЕНИя фа: фаз овращателя б сдвинуты по фазе ..=" 3 относительно напряжений питания,. со от ве тст вен но относит ел ь но н апряжения с выхода счетчика 2, на угол, пропорциональный углу поворота вала фазовращателя

Одно иэ напряжений, например синусное, подается на первый Вход фазового дискриминатора 7, на второй вход которого подается прямоугольное напряжение с выхода старшего разряда счетчика 5. Эти напряжения имеют

ОДИткаКОВУЮ ЧаСтОтУ, а РаЭНОСтЬ фаз между ними зависит от заданного кода и угла поворота вала фазовращателя б. Косинусное напряжение фазовращателя б поступает на первый вход фазового дискриминатора 8, а на второй вход его — напряжение с

Выхода счетчика 5. Если на входах фазового дискриминатора переменные напряжения сдвинуты по фазе одно

Относительно другого на 90В, то на выходе его напряжение остутствует.

Отклонение сдвига фаз от этого значения приводит к появлению положительного или отрицательного напряжения на Выходе фазового дискриминатора.

Выходные напряжения фазовых дискриминаторов 7 и 8 суммируются на сумматоре 9. Результирующее напряжение через усилитель 10 управляет исполнительным двигателем 11, кото- рый Вращаст вал фаэовращателя до тех пор, пока напряжение на выходе сумматора 9 не станет равным нулю.

На этом преобразование кода заканчивается=

Бал фазовращателя 6 окажется повернутым на угол, в соответствии с фазой напряжения на выходе счетчика 5, т.е. в соответствии с эаттНЫМ КОДОМ

Преобразователь кода в угловое перемещение вала имеет более ВЫСОкую точность по сравнению с известными преобразователями. Использование данного преобразователя повышает качество систем управления.

Формула изобретения

Преобразователь кода в угловое перемещение вала, содержащий фазоВращатель, вал которого кинематически связан с валом исполнительного двигателя, выход сумматора через усилитель соединен с исполнительйым .":,Вигателем, выход генератора имйульсов ЧЕРез пОСЛЕдОватЕльНО сОедиНенные -epBB>A счетчик и формирователь синусоидального напряжения соединен с в." одом фазовращателя, а через последовательно соединенные ключ и второй счетчик — с первым Входом ос"oBHoгО фазового дискриминатора, ВТОРОИ ВХОД КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕН К

ЕРВОКГУ ВЫХОДУ фаэОВРашатЕЛЯ т ВЫ::.-Од первого счетчика соединен с

680014.Уап кр

Составитель И. Наз аркина

Техред И.Асталош Корректор А.Власенко

Редактор Н.Каменская

Заказ 4799/46 Тираж 710 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 другим входом ключа, о т л и ч аю шийся твм, что, с целью ловыщения точности преобразователя, в него введен дополнительный фазовый дискриминатор, первый вход которого подключен ко второму выходу фаэовращателя, второй вход подключен к выходу. второго счетчика, выходы основного и дополнительного фазовых ь дискриминаторов подключены ко ixo.дам сумматора.

Источники информации, прииятыв во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

5 9410433, кл. G 08 С 9/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9285372, кл. G 08 С 9/00, 1968.