Преобразователь угла поворотавала b код

 

Союз Советскик

Соцналистическии

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

<1813487

О (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 2504.79 (2! ) 2757129/18-24 (51)М. Кл.з с присоединением заявим Нов

С 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР по делам.-изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150381, Бюллетень Н9 10 (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 150381 (72) Авторы изобретения !

E.Ô.Тупиков А.С.Буданов, А.A.Ãàâðèëîâ и (71) Заявитель (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и предназначено для измерения угловых перемещений в автоматических комплексах.

Известны преобразователи угол-код с синусно-косннусными вращающймися трансформаторами СКВТ в качестве датчиков угла (1) и (2) .

Однако для построения отсчетных частей преобразователей используют в основном два способа преобразования: угол-фаза-временной интервал-код и компенсационный, в котором фаза сигнала датчика уравновешивается фазой компенсирующего сигнала, вырабатываемого- преобразователем. Компенсационный способ позволяет реализовать большую точность.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является

20 преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные синусно-косинусный вращающийся трансформатор, фазовый детектор, управляемый генератор, блок управления и реверсивный счетчик, выход генератора импульсов соединен со входом делителя частоты, выход которого соединен с входом первого дешифратора, выходы первого и второгоЗ0 дешифраторов через формирователи синусоидального напряжения подключены соответственно ко входам фазового детектора и синусно-косинусного вра- . щающегося трансформатора (3) .

К недостаткам данного преобразователя следует отнести следующее.

Динамическая ошибка преобразования в режиме слежения определяется не только величиной скорости и добротностью, но и тем, что изменение фазы компенсирующего напряжения производится один раэ за цикл заполнения делителя частоты. В промежутках между этими моментами динамическая ошибка нарастает линейно во времени.

Таким образом, динамическая ошибка имеет две соответствующих составляющих: д1, определяемую добротностью системы (} ь 1 - A (О) и д 2, определяемую циклом заполнения делителя частоты Т, д 2 - Я t/+6 . Так, при числе разрядов делителей частоты

n = 14, частоте питания СКВТ, .равной

400 Гц, добротности преобразователя

Q 4004/с и скорости изменения угла

Я = 40 /с, будем иметь д1 6 угл.мин д 2 = 6 угл.мин, т.е. обе величины õ сравнимы. При этом необходимо отметить также скачкообразное изменение

813487 о динамической ошибки, что в свою очередь приводит к скачкообразному изменению кода и недопустимо в большинстве случаев использования динамического режима преобразователя.

Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения динамической погрешности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введен сумматор двоичного кода, первый вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, второй вход - с выходом делителя частоты, а выход — со входом второго дешифратора.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства °

Предлагаемое устройство содержит синуса-косинусный вращающийся трансформатор 1 (СКВТ), Фазовый детектор

2, управляемый генератор 3, блок 4 управления реверсивным счетчиком, реверсивный счетчик 5, генератор 6 импульсов, сумматор 7 двоичного кода, делитель 8 частоты, дешифраторы 9 и 10, формирователи 11,12,13 синусоидальных напряжений.

Выход CKBT 1 соединен с первым входом фазового детектора 2, выход которого через управляемый генератор

3 и блок 4 управления реверсивным счетчиком соединен со входом реверсивного счетчика 5. Выход генератора

6 импульсов соединен со входом делителя 8 частоты, выход которого соединен со вторым входом сумматора 7 двоичного кода и входом второго де шифратора 10, выходы которого через формирователи синусоидальных напряжений 12 и 13 соединены со входами

СКВТ 1. Первый вход сумматора 7 соединен с выходом реверсивного счетчика 5, à его выход через первый дешифратор 9 и формирователь 11 синусоидального напряжения соединен со вторым входом фазового детектора 2.

Предлагаемый преобразователь работает следукщим образом.

CKBT 1 преобразует угол поворота входного вала в.пропорциональный фазовый сдвиг выходного напряжения.

Фазовый детектор 2 осуществляет сравнение выходного напряжения c CKBT 1 и компенсационного напряжения с формирователя 11 и преобразует рассогласование по фазе в постоянное напряжение, которое управляет частотой следования импульсов управляемого генератора 3. Блок 4 управления реверсивным счетчиком в зависимости от полярности напряжения с фазового, детектора 2 и величины порогового уровня определяет режим работы - . суммирование или вычитание реверсивного. счетчика 5. Делитель 8 частоты осуществляет деление частоты генератора 6 импульсов до величины часФормула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные синусно-косинусный вращающийся,трансформатор, фазовый детектор, управляемый генератор, блок управления и реверсивный счетчик, выход генератора импульсов соединен со входом делителя частоты, выход которого соединен со входом первого дешифратора, выходы первого и второго дешифраторов через формирователи синусоидального напряжения подключены соответственно ко входам фазового детектора и синусно- косинусного вращающегося трансформатора, о т.л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения динамической погрешности преобразователя, в него введен сумматор двоичного кода, первый вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, второй вход— с выходом делителя частоты, а выходсо входом второго дешифратора.

6S таты питания СКВТ 1. Сумматор 7 двоичного кода осуществляет суммирование кодов реверсивного счетчика 5 и делителя 8 частоты. Таким образом, числа в сумматоре 7 и делителе 8 отличаются на величину кода реверсивного счетчика 5, пропорционального фазовому рассогласованию. Дешифраторы 9 и ,10 вырабатывают импульсные последо1вательности для формирователей 11,12 о и 13, временные положения которых определяются кодами делителя 8 и сумматора 7. Формирователи 12 и 13 вырабатывают два квадратурных напряжения для питания СКВТ 1, фазы которых постоянны. Формирователь.11 вырабатывает компенсирующее синусоидальное напряжение, фаза которого определяется кодом реверсивного счетчика 5, а значит и угла поворота вала датчика.

20 Так как формирование фазы компенсирующего напряжения осуществляется непрерывно с помощью динамической погрешности, цикличность ввода кода определяется один раэ за период за25 полнения делителя частоты — устранения, а динамическая погрешность заявляемого устройства — только его добротностью и является линейной функцией скорости вращения вала

СКВТ 1.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет почти в 2 раза уменьшить динамическую погрешность при сохранении статической точности, а также добиться линейного преобразования угла поворота СКВТ в двоичный код в следящем режиме, что очень существенно в большинстве случаев использования преобразователей угол40 код.

813487

Составитель И. Назаркина

Техред iE. Гаврилешко Корректор Н. Григорук

Редактор А. Наурсков

Заказ 779/65 Тирах 691 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 454547, кл. G 08 С 9/04, 1970.

2. Harem. США Р:3736491, кл. 340 - 347, 1977.

3. Авторское свидетельстве СССР

9 546922, кл. С 08 С 9/04, 1975 (прототип) .