Преобразователь угла поворота вала в код

 

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

СПИ --Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

"" 720454

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 02.02.76 (2! ) 2319994/18-24 (5! )М. Кл.

G 08 С 9/04 с присоединением заявки Ж

Йкударстввнны3 кемитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 07.03.80 аа лавям извбрвтвний н открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Автор изобретения

О. A. Хайнацкий (7!) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОБОРОТА

БАЛА B КОД

Изобретение относится к преобразователям аналоговой величины, и частности углового перемещения, в цифровой код и может быть использовано в измерительной технике и автоматике.

Известны преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Оцин из известных преобразователей содержит аналоговый датчик, подключенный ко входу электромеханического ком» пенсационного элемента-фазовращателя, вал которого кинематически соединен через редуктор с исполнительным электродвигателем и с кодовым датчиком угла, а выход электрически соединен через согласующий усилитель-формирователь с обмоткой управления исполнительного электродвигателя (1).

Такие преобразователи, как известно, имеют несложную конструкцию, содержат стандартные, такие широко используемые элементы, как электродвигатель, усилитель, электромеханический компенсационный элемент и обеспечивают высокую статическую точность преобразования благодаря высокой точности электромеханического компенсационного элемента.

Однако существенными недостатками известных преобразователей, являются

5 низкое быстродействие и большая погрешно ть преобразования в динамике, обусловленные инерционностью исполнительного электродвигателя, технологически30 ми погрешностями узлов электромеханической следящей системы (люфтом в рецукторе, трением и т. д.), вибрациями и автоколебаниями компенсационного эле мента.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является преобразователь угла поворота вела в код, содержащий генератор опорного сигнале, подключенный K синусно-косинусному датчику, выход которого подключен к электромеханическому компенсационному элементу, кинематически связанному с двигателем и кодовым датчиком угла, выход кодового датчика угла подключен

3 72(.}т 54

}т одному входу цифрового сумматора, избирательный усилитель, выход которого подключен к блоку управления, Выход блока управления подключен к другому входу цифрового сумматора, усилитель мощности, подключенный к двигателю I,2I.

Б этом преобразователе для уменьшения динамической ошибки сигнал переменного тока, пропорциональный углу рассогласования между аналоговым датчиком и электромеханическим компенсационным элементом, после усиления и выпрямления в согласующем блоке преобразуется по амплитуде в код, который суммируетсч с кодом углового датчика, установленного на Валу компенсационногс элемента.

Величина динамической погрешности данного преобразователя зависит от ста=бильности опорного напряжения, поступа- Ы ющего на вход синусно-косинусного датчика, от стабильности коэффициентов усипения и линейности характеристик избираТЕЛЬНОГО уст«(ЛИтЕ«1я И бЛОКа унраВЛЕНИЯ.

Точность таких преобразователей для мнс-- + гих практических случаев их (с((с«льзова-:

НИЯ бЫВаэт }(ЕдОСтатетн ОН.

1 (елью из(ь,, «eT ени :, явттяе 1 я нов(« ;!!!енп тОчности преобра эователя.

Поставлте -рая IIel!II nостигается тем что и преобразователь угла поворота (ттатта В КОД Вг«Е П Н Ь} О, (}К НРЕОбРИЗОВан „««т кода в напряжение, делитель напряжения и аналоговый сумматор, входы блок(! пре=.образования кода в напряжение под}»чюче=ны к выходам генератора опорного:и}"}}е-.: ла и блока управления, Выход подключен усит(ител}О, 1, ощ} О«сти и через деди J pill напряжения к одному входу аналогового

4(1 сумматора, другой вход которого соеди= нен с выходом злектромеханического ком-; пенсационного элемента, а выход попключен к избирательному усилителю.

Структурная схема преобразователя " представлена на чертеже.

Преобразова ель содержит синус(«(скосинусный датчик 1, генератор 2 опорного сигнала, электромеханический компенсационный элемент 3, блок 4- преобразования кода в напряжение, блок 5 управления, состоящий, например, из пжле=довательно включенных преобразователя напряжение-частота и реверсивного счетчика, делитель 6 напряжения, редуктор 7, избирательный усилитель 8, дВИГатель 9, кодовый датчик 10 угла, аналоговый сумматор 11, цифровой сумматор 12, усилчтель 13 мощнос 1и.

Многополюсный синуснс=-= ;Оси}(ус(тый

\ датчик 1 ((КД) установлен }(а измееряемом Валу и =..!Ie,((.p}(÷åcê(l coca}."Ieн с соответствующими В:; Одами элект роме;-(ан((чес=

КО1 0 КОМПЕНСац}(ОННОГО ЭЛЕМЕ}тта .3, ВЫ полненного, например, B Виде двухпол! .Осного CKJI. - приемника. Злектро}.(еханичес«

Кий I,OM(1(-,ll(Q(HJIQHHII jj eJI Mel! 1 3 l; Ит(ЕМИ, тически соединен с двигателем 9 и с, ко

10 довым датчиком 1 0 угла. Выход гe (ератора 2 подключен к датчику 1 и блоку 4 преобразования кода В напряжение.

Преобразователь рабо::а» г следующим

Образом.

r !:

В т«;ХОД! R ()g((i eHC 11«(ОН}!О«, («el}el l ° !ITe

3 Фор}иируется сигнал пере(,(е и(ОГО тст(а«

Про«1}О(«ИИО1(ЭЛЬ}lый .то аМ:(ЛИтт:,Е «Г: р .C -= сОГла сот«а чи Il 1«(етт(т««т (т а т !1 I(el! сационным злементот;. 3. Зтот сигн" и т«ас("ОГдасel-, «(ия -ч(-:с=то " м;иа l Q!) ! НО ле усиления в избиратель((ем yc}» еде

8 Постуг(аэт На Вксд бЛОКа 5 у((ра.-..ЛЕ(т}тя-.

При Воздействии сигнал рассэгласо=Ва}(и(т на Вь ходе блок- ." .утц}авдения фор-.,+;(. ГУЕ ГС(т ((З, (Е}1т(ЮЩИйСЯ В(} В-«Е} ЕНИ Цттф,»

: .;;ВО}(КОд, (тос»yнаЮщий На Вкод бдояа

:.. ::..О(}т аЗОВаНИЯ КОДа В НИПРЯ}КЕНИЕ. В . ко.:-.Ором формируется сигнал переменно=

ГО "."Ñ)i((J, аМПЛИтуда Кт}ТОООГО ПВОПорцяональ}lo из},(еня(!т(}я B соотВе;-cI Âèê с ВыА (I1« «l «K(тт. «1 (бтто«та:3 т«гт"tpQ=-т«--ни:i ° а ((««= .-:а .— ПОО! Ит=;;«ПОИО..;;та Зца(—.2 Ст((JI,=«„— (.- Да,:

c(3I IIH« ОВ - ния,. cr pмир(Ван110 О на Выходе

r«. а(!аде "С«В(тг(: ./ (} (а " («(«а «1, «О!т т«»т(авт М

В}«(хо((нем .:".О те блока 5 :пт)а В««eн .-я а} l!1.. литуда Выход. -,*:.т о сигнала ..—:.:: —... т:- i., e н ито а птт(1 ....- =,сима!И-}:-ту !;eqе бл } та 5 т !тр- .ь«(ЕНИ,! " . КСИ ИВЛЬНа И равна а (П»»

« т«И., ; (Ie eli Ит« т! т- СИГИ Ла 1 Е((Е«- ат(}Ра

Выхо«д.(ой сигнал блока — иос- уца=Соотвстст . Е}}Не На Об.««(01 !(у ".т (1(«аРи}Е(1йя двига-:, -.-.г(я 9 и через делитель 6 непря.(Ениа Jill ВтетаО(И ВХОД апаДОГОВОГО СУ.-:.Мавра 11.

Прн НЕПОдвижно. ---. ":;,ат ТИКЕ 1 СИГНаЛ рассогласования на выходе компенсациОнноГО эдеме н «, е 3 DB Вен нулю.,((инзми ческая погрешность Отсутствует. При

ЭтоМ РаВНЬ(}IУЛЮ и Внткоци}le Си(-НаЛЫ а}(алоговэго су}:матора 11, ус(:л, теди

8 блок-. 5 управлен(:,JJ ч блока 4 пре=образования кода в иапря.(-:епи ..("(В}(ге=ель 9 неподвижен, е Выход .Jc«1! код пат-» чика 10 угла раВен из}-:1еряе21О =у --.т.тт т

Вала датчика 1, В динамике т(ри изменении уг;. =". - (I поло}}тения Вада датчика 1 на Вь« -...:1е

J(QMI!eJIC«J ИИОННО(О элемента 3 TJ JI}JI(iет»

I тель мощности, подключенный к двигателю, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блок преобразования кода в напряжение, делитель HBïpÿжения и аналоговый сумматор, входы блока преобразования кода в напряжение подключены к выходам генератора опорного сигнала и блока управления, выход подключен к усилителю мощносги и через <о делитель напряжения к одному входу аналогового сумматора, другой вход которо4 8 го соединен с выходом электромеханического компенсационного элемента, е выход подключен к избирательному усилителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код.

Л., Энергия, 1974, с. 76, рис. 26, 2. Авторское свидетельство СССР

%465646, кл. G 08 С 9/04, 21.05.74 (прототип).

Составитель И. Назаркина

Редактор H. БеселкиндТехред И. Асталош Корректор И. Муска

Заказ 10223/36 Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4