Преобразователь угла поворота вала в код

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (и>771696 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено29.12.78 (21) 2703543/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 151080, Бюллетень ¹ 38

<511 М. Кл.

Я 08 С 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 171080 (72) Автор изобретения

A. В. Косинский

Московский институт электронного машиностроения (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. 5

Известны преобразователи угла поворота вала в код, в которых угловое перемещение преобразуется в фазовый сдвиг, например, с помощью емкостного фазовращателя. Фазовый сдвиг10 преобразуется в пропорциональный временной сдвиг, последний — в число импульсов, а число импульсов — в код

r1)

Недостатком таких преобраэователей15 является невысокая точность преобразования из-за.погрешностей емкостного фазовращателя.

Известен также преобразователь угол-код, который содержит емкостной фаэовращатель с двумя роторами, развернутыми в пространстве один относительно другого на 180о и являющимися выходами фазовращателя, первый из которых, как и один иэ входов фа- 25 зовращателя, подключен через нульорганы соответственно к первому и второму входу триггера, выход которого подключен через последовательно соединенные элементы И и ИЛИ ко 30 входу двоичного счетчика, генератор импульсов, соединенный со вторым входом элемента И, последовательно соединенные дополнительные нуль-орган, триггер, другой вход которого соединен с первым входом основного триггера, и элемент И, другой вход которого подключен через делитель частоты к генератору импульсов, а выход — к другому входу элемента ИЛИ, вход дополнительного нуль-органа соединен со вторым выходом фазовращателя 12)

Недостатком этого преобразователя является его сложность, что снижает его надежность и увеличивает стоимость

Целью изобретения является упрощение преобразователя угла в код, характеризуемого высокой точностью работы за счет устранения погрешностей фазовращателя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем фаэовращатель, входы которого соединены с трехфаэным источником питания, а один выход подключен к одному входу первого нуль-органа, выход которого подключен к одному входу триггера, 771696!

О,.(6) U =0 Еа(М-ч -.ч-аР+Ъ)

) (2), где Ощ,Ч - амплитуда и постоянный фазовый сдвиг выходных напряжений соответственно, - фазовый сдвиг, пропорциональный углу поворота ро» торов, А р — погрешность преобразования емкостного фазовращателя.

Фазовые сдвиги в схеме отсчитываются от опорного напряжения (в качестве которого выбрано напряжение одной иэ фаэ питания), равного

Ч п(t-O) (3)

Нуль-орган 3 выдает импульс в момент перехода через ноль(при изменении знака с минуса на плюс) опорного напряжения Uo . Этот момент времени tp получим, приравняв нулю выражение (3)

+ /Ц) е (4)

Нуль-орган 2 выдает импульс в момент равенства напряжений U и. U

Этот момент времени t получим, приравняв между собой выражения (1)и (2) Преобразователь угла поворота ва3() ла в код, содержащий фазовращатель, входы которого соединены с трехфазным источником питания, а один выход подключен к одному входу первого нуль-органа, выход которого подф

33 ключен к одному входу триггера, один из выходов трехфазного источника питания. через второй нуль-орган подключен к другому входу триггера, а выход триггера подключен.к элементу

И, другой вход элемента И соединен с генераторсм импульсов, а выход подключен к счетчику, о т л и ч а— ю шийся тем; что, с целью упрощения преобразователя, другой выход фазовращателя подключен к другому

45 входу первого нуль-органа. один из выходов трехфазного источника питания через второй нуль-.орган подключен к другому входу триггера а выход триггера подключен к элемейту И, другой вход элемента И соединен с генератором импульсов а выход подключен к счетчику, другой выход фаэовращателя подключен к другому входу первого нуль-органа.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя.

Преобразователь содержит емкостной фазовращатель 1 с двумя роторами, развернутыми в пространстве один относительно другого на 180, и подключенный через нуль-органы 2 и 3 к триггеру 4, элемент И 5, генератор 6 импульсов, счетчик 7 импульсов, трехфазный источник 8 питания.

Выходные напряжения, снимаемые с роторов фазовращателя 1, соответственно определяются выражениями

Ч„» Ч Siw(vent -Ф-Ч b, Р), а)п (иъ- Р-ч+ар)=а1п(ыс- р-чр-ьР+Ж)

" se(u)t-Ô- Vibes)+sin5ю)ъ-Ф«Ф-ь Р)зО

Приводя полученную сумму по формулам тригонометрии к произведению, получим

Я Ь п(И1 Р -Ч ) СОВ Ь Р = О (5) $ +

5 Отсюда Р длительность импульса на выходе триггера 4 равна т" o или с учетом (4) и(5) Из выражения (6) видно, что погрешность Ь Р оказывается исключенной из результата преобразования. Длительность ю пульса триггера 4, а следовательно и число на выходе счетчика 7, пропорциональны преобразуемой величине угла ф поворота вала.

Таким .образом, в прецложенном преобразователе достигается та же точность преобразования, что и в прототипе, но при меньшем числе эле25 ментов.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР эО 9 377844 кл. Q 08 С 9/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

В 354441, кл. Ц 08 С 9/02, 1972 (прототип).

771696

Составитель A. О4нрнов р анто H Каменская TB Е ° Гаврилешко КО екто Ме Ви ла

Заказ 6702 6 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра кая наб. . 4 5

Филиал IIGO Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,