Преобразователь угла поворотавала b код

 

Союз Советскид

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ 5ТИЛЬСТВУ ()796889 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 27.02.79 (23) 2741955/18-24 с присоединением заявки ¹ (5! )М. Кл.-

0 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1501..81. Бюллетень ¹ 2 (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 15.01.81 (72) Авторы изобретения

С.В. Березняков, В.И.. Яковлев, С.Ю. Устинов, С.П. Неверов и С.д. Чабан (71) Заявитель (54). ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть применено для преобразования выходного сигнала синусно-косинусного датчика угла в цифровой двоичный код, соответствующий угловому положению вала датчика.

Известны преобразователи угол"код содержащие синусно-косинусный, датчик угла, коммутатор, фазовращатели и ® аналого-цифровой преобразователь.

Выходы датчика угла подключены к . входам фазовращателя, выходы которого подключены ко входам коммутатора, а выходы коммутатора подключены ко входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) (фаза-код), на выходе ко-. торого вырабатывается соответствующий положению вала датчика цифровой

-код (1 ). 20

Недостатками известных преобразователей являются влияние частоты и формы питающего датчик напряжения на точность измерения, сложность настройки, необходимость подбора . элементов фазовращателя, недостаточная стабильность преобразования.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь, содержащий коммутатор, синусно-косинусный . 30 датчик угла, выходы которого подключены к фазосдвигающей цепочке, а вход — к генератору возбуждения, дру гие выкоды которого соединены с .входами преобразователя фаза-код,выхо-, ды фазосдвигающей цепочки подключены ко входам коммутатора, выход которого подключен к нуль-органу, а выход нуль-органа подключен ко входу преобразователя фаэа-код (2 )Недостатком данного преобразователя является наличие нестабильных и требующих подбора элементов фазосдвигающей цепочки, создающей его основную погрешность, а также влияние частоты и фазы генератора возбуждения на точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности преобразования и упрощение преобразователя. . Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, выход которого соединен со входом синусно-косинусного датчика угла, нуль-орган, блок преобразования напряжения в код, введены источник эталонного напряжения, регистр, постоянное запоминающее устройство, первый выход синусно796889 косинусного датчика угла соединен с первым входом нуль-органа, а вто рой выход — со входом блока преобразования напряжения в код, выход которого соединен с информационными входами регистра, второй вход нульоргана соединен с выходом источника эталонного напряжения, выход нульоргана соединен со входом записи ре- гистра, выход которого соединен с адресными входами постоянного запоминающего устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая его работу.

Выход генератора 1 соединен со входом синусно-косинусного датчика

2 угла, которым может быть, например, синусно-косинусный трансформатор,первый выход которого соединен с первым входом нуль-органа 3, а второй выход — со входом блока 4 преобразования напряжения в код, выход которого подключен к информационным входам регистра 5. Второй вход нуль-органа

3 подключен к выходу источника 6 эталонного напряжения. ВыхОд нуль-орга-, на 3 подключен ко входу записи в регистр 5, выходы регистра подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 7, с выходных шин которого снимается код измеренного угла.

Устройство работает следующим образом.

В каждый момент времени напряже-ния на каждом из выходов датчика 2 соответственно равны:

Uoс0з мА сов

0 =u cosuut;sin 4

2 О где (6 — угловая частота входного сигнала, задаваемая генера-, тором 1; угол поворота датчика 2.

В момент времени t „ напряжение на первом выходе датчйка 2 становится равным (оСо5 ю нъмСОЗ Ч (1)

В этот момент выходной сигнал нуль-органа 3 записывает в регистр

5 код измеренного напряжения второго выхода датчика 2, считываемого с блока 4 преобразования напряжения в код.

Напряжение со второго выхода датчика 2 в этот момент времени равно

0 созе„, юла (2)

При этом угол Ч определяется следующим выражением:

Оосо5 игФ.иъм ь (и Ч 1и Ч (о иъм «+ V co (ъ)

Величина сов Ч в момент измерения

t „ âñåãäà является величиной постоянной, а момент измерения выбирается таким, чтобы выполнялось соотношение f1).

Таким образом, угол поворота вала датчика определяется как

V=-атас кз(. (4) Коды соответствующие значениям

sin V, снимаются с выхода блока 4 преобразования напряжения в код и в момент t равенства напряжения с

И Мь выхода косинусной обмотки датчика угла напряжению эталонного источника. 6 заносятся в регистр 5. Каждому значению кода, подаваемого с выходов регистра на адресные входы ПЗУ, соответствует выходной код угла, по30

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Буянов A.Ñ., Никитин А.М. Высокоточный ЦПУ следящего уравновешивания. — "Приборы и системы управления", 1978, М 11, с. 20-28.

2. Авторское свидетельство СССР

9 414615, кл. G 08 С 9/04, 17.05.72 (прототип). бО б5 лучаемый из ПЗУ, в котором записана таблица углов ч в соответствии с формулой (4).

Таким образом, характеристики

З1 предлагаемого преобразователя не зависят от амплитуды, формы и частоты питающего напряжения, что позволяет упростить схему генератора не предъявляя повышенных требований к температурной и временной стабильности его элементов. Точность преоб-. разования определяется только шагом дискретности и стабильностью стандартного преобразователя напряжениекод, а также параметрами нуль-opra30 на и источника эталонного напряжения, что обеспечивает высокую точность преобразователя угол-код. е Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор,выход которого соединен со входом синусна-косинусного датчика угла, нульорган и блок преобразования напряжения в код, отличающийся

40 тем, что, с целью повышения точности преобразования и упрощения преобразователя,в него введены источник эталонного напряжения, регистр, постоянное запоминающее устройство,пер-.

45 вый выход синусно-косинусного датчика угла соединен с первым входом нуль-органа, а второй выход — со входом блока преобразования напряжения в код, выход которого соединен

$0 с информационными входами регистра, второй вход нуль-органа соединен с выходом источника эталонного напряжения, выход нуль-органа соединен со входами записи регистра, выходы которого соединены с адресными вхо 5 дами постоянного запоминающего устройства.

796889

Составитель А. Сидоренко

Редактор М. Петрова Техред H. Бабурка Корректор В. Синицкая, Заказ 9775/69 тираж 700 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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