Преобразователь угла поворота валав код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

Союз Советских

С щиалистических

Реснубаик

<щ 840996

Ф

1 ф. г (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 20. 09. 79 (21) 2821381/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет (51)М. Кл

G 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 230681, бюллетень N923 (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описаиия 23. 06. 81 (72) Авторы изобретения

В.И..Кочергин, С.В. Кульбицкий и A.М. Крийенцов, -,,о

1 Г г.

1-

) - :- -- :- а!: ;„ ; $ Л (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к импульс ной и цифровой технике и предназначается для использования в приборах автоматики и электропривода различных объектов народного хозяйства (станки с ЧПУ, промышленные роботы, автоматические линии и т.д.).

Йзвестен преобразователь угол-код, содержащий генератор эталонной частоты, вход которого соединен с входом счетчика импульсов и одним входом формирователя, второй вход которого.соединен через нуль-орган с трехфазным фазовращателем, входы которого соединены с выходами частотного фильтра, выход формирователя подключен к первым входам блока вентилей, вторые входы которого поразрядно соединены с выходами счетчика импульсов, выходы блока вентилей соединены поразрядно с входами выходного регистра, и фазорасщепитель., вход которого:подключен к выходу счетчика импульсов. Принцип работы этого преобразователя угол-код заклю.чается в том> что при наличии фазового сдвига между напряжениями на входе и выходе фаэовращателя импульс на выходе формирователя появляется в моменты времени, когда на счетчике фиксируется код, пропорциональный угловому перемещению, который передается в выходной регистр )1).

Недостатки известного преобразователя состоят в невысокой точности преобразования н малом быстродействии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь угол-код, содержащий генератор эталонной частоты, выход которого соединен с входом счетчика импульсов и одним входом формирователя, второй вход которого соединен через нуль-орган с выходом многофазного (трехфазного) фазовращателя, входы которого соединены с выходами частотного фильтра, выход формирователя подключен к первым входам блока вентилей, вторые входы которого поразрядно соединены с выходами счетчика импульсов, а выходы блока вентилей соединены поразрядно с входами выходного регистра> фазорасщепитель, вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, формирователь широтно-импульсных многофазных (трехфазных) напряжений и преобразователь десятичного кода в двоичный, выходы которого соединены с третьими входами блока вентилей, а входы соединены

840996 с первыми выходами фазорасщейителя и одними входами формирователя широтно-импульсных многофазных напряжений, другие входы которого соединены поразрядно с выходами счетчика импульсов, третьи входы соединены с вторыми выходами фазорасщепителя, а выходы подключены к входам частотного фильтра, фаэорасщепитель содержит три триггера, включенных по схеме кольцевого делителя частоты на три )2).

Однако преобразователь позволяет получить высокую точность преобразования при малом быстродЕйствии.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь, содержащий генератор эталонной частоты, выход которого соединен со входом первого счетчика импульсов, 20 формирователь широтно-импульсных многофазных напряжений и многофазный фаэовращатель, введены второй счетчик импульсов, дифференцирующий и вычитающий блоки и многофазный формирователь импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам дифференцирующего блока, выход которого соединен с первым входом второго счетчика импульсов, выход которого, выходы первого счетчика импульсов и многофазного, формирователя импульсов подключены к соответствующим входам вычитающего блока, выход генератора эталонной частоты соединен со вторым входом второго счетчика импульсов, выход первого счетчика импульсов подключен ко входу формирователя широтно-импульсных многофазных напряжений.

На чертеже изображена структурная 4G схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит генератор 1 эталонной частоты, первый счетчик 2 импульсов, формирователь 3 45 широтно-импульсных многофазных напряжений, многофазный фазовращатель

4, второй счетчик 5 импульсов, дифференцирующий блок б, многофазный формирователь 7,,импульсов и вычитаю- щ щий блок 8.

Для трехфазного варианта старший разряд первого счетчика 2 импульсов выполняется делителем на три в трекфазном коде, а младшие разряды и второй счетчик 5 могут быть: выполнены в коде с любым основанием.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.

Импульсы генератора 1 эталонной частоты поступают на входы счетчиков gl

2 и 5, при этом младшие разряды счетчика 2 импульсов и счетчик 5 импульсов имеют одинаковую емкость и phботают в непрерывном режиме счета.

При достижении в младших разрядах счетчика 2 импульсов максимальной емкости происходит переключение в старшем разряде счетчика 2 импульсов и возвращение в исходное состояние младших разрядов счетчика 2 импульсов.

Для формирования трехфазного кода старший разряд счетчика 2 импульсов записывает шесть цифровых сигналов кода "0-5" с выхода младших разрядов счетчика 2 импульсов, после чего возвращается в исходное нулевое состояние.

Цифровые сигналы старшего и младших разрядов счетчика 2 импульсов поступают в формирователь 3 широтноимпульсных многофаэных напряжений и формируют на его выходах трехфаэные синусоидальные напряжения, которые питают первичные обмотки многофазного фазовращателя 4. При нулевом рассогласовании преобразователя, когда выходные трехфазные синусоидальные напряжения на выходных обмотках многофазного фазовращателя 4 совпадают по фазе с входными напряжениями, на выходе многофазного формирователя 7 импульсов трехфазные сигналы и эквивалентные им сигналы обычно цифрового кода "ноль"-"5" также совпадают с трехфазными сигналами старшего разряда счетчика 2 импульсов.

Поскольку при каждом переключении выходных сигналов происходит установка через дифференцирующий блок б в исходное состояние счетчика 5 импульсов, его цифровые сигналы и сигналы многофаэного формирователя

7 импульсов полностью совпадают с цифровыми сигналами счетчика 2 импульсов. Следовательно, разность этих цифровых сигналов на выходе вычитающего блока 8 равна нулю.

При угле, отличном от нулевого значения, изменяются фазовые соотношения между сигналами на входных и выходных обмотках многофаэного фаэовращателя, и, следовательно, меняется положение между цифровыми сигналами с выхода многофаэного формирователя 7 импульсов и трехфаэными сигналами старшего разряда счетчика 2 импульсов, при этом разность этих сигналов на выход вычитающего блока 8 пропорциональна значению входного угла многофазного фазовращателя 4.

Таким образом, предлагаемый преобразователь угла поворота вала в код непрерывно выдает цифровые сигналы, пропорциональные значению вход-, ного угла многофазного фазовращателя с частотой опроса в шесть раз большей, чем у известных преобразователей.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор эта840996

Составитель Б. Барбараш

Редактор Н. Пушненкова Техред,С. Мигунова Корректор В. Синицкая

Тирам 691 Подписное

ЬНИИПХ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4774/77

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 лонной частоты, выход которого соединен со входом первого счетчика импульсов, формирователь широтно-импульсных многофазных напряжений и многофазный фаэовращатель, о т л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в преоб разователь введены второй счетчик импульсов, дифференцирующий и вычитающий блоки и многофазный формирователь импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам дифференцирующего блока, выход которого соединен с первым входом второго счетчика импульсов, выход которого,выхс(цы первого счетчика импульсов и многофазного формирователя импульсов подключены к соответствующим входам вычитающего блока, выход генератора эталонной частоты соединен со вторым входом второго счетчика импульсов, выход первого счетчика импульсов подключен. ко входу формирователя широтно-импульсных многофаэных напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зверев A.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л.,"Энергия", 1974, с. 156.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2553418/18-21, кл. G 01 В 7/30, Н 03 К 13/24, 1977 (прототип).