Преобразователь угла поворота валав код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник, Социалистических

Республик ((i(842897 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлемо 23. 1 О. 79 (21) 2780156/18-24 (53)М. Кл.

6 08 С 9/04 с присоединением заявки № йеударетв|ккы6 квинтет

СССР

ao aloe osodpeTeook

N OTNPhlTNlI (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 10.07.81 (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Автор . изобретения

В. Б, Ибрагимов (71) Заявитель

Азербайджанский институт нефтии химии им. М.Азизбекова (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи данных на вход ЦВМ.

Известно устройство, содержащее синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), синусная и косинусная обмотки которого через .двой- ную фазосдвигающую цепочку, компараторы и схему ИЛИ соединены с пер10 вым входом триггера, а обмотка возбуждения через третий компараторсо вторым входом триггера, причем .выходы триггера подключены соответ,ственно через дифференцирующую цепочку к. одному из входов схемы совпадения и через вентиль — ко входу счетчика, а выход второго компаратора через последовательно соединенные схемы задержки и совпадения— к преобразователю код-код, установленному.на выходе счетчика (11 .

Недостатки этого устройства — сложность конструкции н низкая надеж2 ность, обусловленная использованием нестабильных элементов: элемента (линии) задержки и дифференцируищей цепочки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее синусно-косинусиый датчик угла (СКДУ), выходы которого через фазосдвигающую цепь соединены с амплитудными компараторами сииусного и косинусного каналов, выходы которых через, элемент

ИЛИ подключены к одному из входов первого триггера и к одноименным входам второго и третьего триггеров, другие входы которых соединены с . выходами амплитудных компараторов синусного и косинусного каналов, а. выходы - с другими входами первых двух элементов И, и третий элемент

И, входы которого подключены к выходам первого триггера и генератора тактовых импульсов, а выход — к счетному входу счетчика, выходы разрядов

3 8 которого соединены с соответствующими входами преобразователя кода (2).

Это устройство обладает большой надежностью по сравнению с указанным ранее за счет исключения нестабильных элементов, но также сложно в кон структивном отношении.

Цель изобретения — упрощение преобразователя при сохранении его высокой надежности.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синус- . но-косинусный вращающийся трансформатор, обмотка возбуждения которого соединена с источником питания, а синусная и косинусная обмотки соединены через фазосдвигающую цепь со входами первого и второго компаратотов, выходы которых"соединены с первыми входами первого и второго элементов соответственно, выходы которых соединены со. входами элемента

ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера, вход третьего компаратора соецинен с источником питания, а выход — со вторым входом триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен через счетчик с первым входом блока .преобразования кодов, выход первого элемента И соединен со вторым входом блока преобразования кодов, а выход второго элемента И соединен с пере- менным входом блока преобразования кодов, выходы которого соединены с выходами преобразователя, выход триггера соединен со вторыми входами первого и второго элементов И,а выход

-второго элемента И соединен с третьим входом блока преобразования кодов.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Преобразователь угла поворота вала в код содеРжит синусно-косинусный вращающийся трансформатор 1, выходы которого через фаэосдвигающую цепь 2 соединены с амплитудными компараторами 3 и 4 синусного и косинусного каналов, выходы которого соединены с одними входами элементов

И 5 и 6, другие входы которых подключены к выходу триггера 7, а выходы— к блоку 8 преобразования кода непосредственно и к одному из входов

35 (4) а временной интервал между переходами через нулевое значение напряжений Чя и Ч вЂ” величине а

В зависимости от того, в каком диапазоне находится угол Г, временной интервал 9 оказывается больше

/ Ф или меньше временного итервала 1 .

, е приО Ч» 7 (6) 42897 4. триггера через элемент ИЛИ 9, элемент

И 10, один из входов которого подключен к выходу триггера, другой вход — к выходу генераторм 1I тактовых импульсов, а выход — ко входу счетчика 12, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами блока преобразования кода, и амплитудный. компаратор 13 канала

10 опорного напряжения, выход которого подключен к другому входу триггера

7, источник питания.

Как известно, напряжение Ч1 и V синусной и косинусной обмоток си15 нусно-косинусного вращающегося трансформатора 1 определяются следующим обоазом:

V, =kVsinaut sine ()

V =kV si naut cosВ р

20 где Va„- - амплитудное значение и круговая частота напряжения Vaa литания датчика; — угол поворота ротора датчика;

k — постоянный по величине коэффициент трансформации: датчика.

Выходные обмотки синусно-косинусЗ0 ного вращающегося трансформатора подключены к фазосдвигающей цепи 2, формирующей сигналы вида

V, =kVsin(faut-8+ -) ()

V =kVsin(ut+8- +>)

2)

Если выбрать новую систему отсчета, в которой выполняется условие

Ф=® —, то

40 4 =kVwS10 (Й У) (3)

V, =1сЧщ & in (au t+ 3 )

Из (3,1 следует, что временной интервал между переходами через нулевое значение напряжений Vaa =Qsina0t

45 и,Ч„ численно равен величине

g, J

8428 (7) При переходе через нулевое значение напряжения Ч„ питания на выходе амплитудного компаратора 13 формируется, импульс, устанавливающий триггер

7 в положение "1", при котором на управляющие входы элементов И 5, 6 и

10 с единичного выхода указанного триггера подан разрешающий (высокий) 10 потенциал. Тактовые импульсы гейератора ll через элемент И 10 начинают заполнять счетчик 12 (до тех пор, пока одно из напряжений Ч» или Ч не перейдет через нулевое значение). 1S

Если 0 Ч йКи выполняется (6), то ближайшим во времени окажется напряжение, отстающее по фазе от напряжения Ч„ питания, т.е. Ч, . Оно раньше, чем напряжение Ч, т.е. уже в первом полупериоде напряжения V„ питания1 перейдет через нулевое значение, в результате первым сработает амплитудный компаратор 3 синусного канала, импульс. с выхода которого про-25 йдет через открытый элемент И 5 на преобразователь 8 кода и перепишет содержимое счетчика 12 в цифровое отсчетное устройство (на чертеже не показано) в прямом коде. Этот же им- -30 пульс пройдет через элемент- ИЛИ 9 и перебросит в исходное положение триггер 7. В результате снимается разрешающий потенциал с соответствующих. входов элементов И 5, 6 и 10 и пре- 3s кращается поступление тактовых импульсов генератора 11 на счетчик 12 исключается вероятность поступления (через элемент И 6) на преобразователь кода выходного импульса амплитудного компаратора 4 косинусного канала, который срабатывает во втором полупериоде напряжения:V„ питания.

20 и а 1 прн где

hfwar

Ю k -. Гф- =СОПЯC

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет исключить необходимость в дополнительных триг герах, используемых в известном устройстве для управления преобразователем кода, за счет этого конструкция устройства упрощается.

Формула изобретения

,>t, при » pcé 24

ЕслиВ41ь2 и выполняется (7), то ближайшим во времени окажется напряжение, опережающее.по фазе напряжение V> питания, т.е. V, Оно раньше, чем напряжение Ч, т.е. в первом полупериоде напряжения V питания, перейдет через нулевое значение, в ..результате первым сработа-. ет амплитудный компаратор 4 косинусного канада, импульс с выхода которого пройдет через открытый элемент И 6 на блок 8 преобразования кода и перепишет содержимое счетчика 12 в цифровое отсчетное устрой97 d ство в обратном коде. Этот же импульс, как и прежде, пройдет через элемент

ИЛИ 9.и перебросит в исходное положение триггер 7, в результате снимается разрешающий потенциал с управляющих выходов элементов И 5, 6 и

10 и прекращается поступление тактовых импульсов генератора ll на счетчик 12> исключается вероятность поступления (через элемент И 5) на преобразователь кода выходного импульса амплитудного компаратора 3 синусного канала, который срабатывает во втором полупериоде напряжения Чи пи тания.

Код Ne отображающий значение угла поворота в цифровой форме, может быть записан следующим образом:

/т2

9 уи к 2Ф при где f<ц - частота тактовых импульсов генератора 11;

f< — частота напряжения Ч питания датчика.

Учитывая, что f™/f =Й„„ „ где Й, максимальное значение кода в счетчике 12, соответствующее периоду напряжения V питания, получают выражение (8) и (9} в виде

1 » при Оi P + " (10) Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, обмотка возбуждения которого соединена с источником питания, а синусная и косинусная обмотки соединены через фазосдвигающую цепь со входа7 ие

Составитель А.Сидоренко

Редактор Н.Бушаева Техред И. Асталош

Корректор Ю,Макаренко

Заказ 5109 65 Тираж 691

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, ми первого и второго компараторов, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов

И соответственно, выходы которых соединены со входами элементов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера, вход третьего компаратора соединен,с источником питания, а выход — со вторым входом триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен через счетчик о первым входом блока преобразования кодов, выход первого элемента И соединен с вторым входом блока преобразования кодов, а выход

842897 8 второго элемента И соединен с третьим входом блока преобразования кодов; выхбды которого соединены с выходами преобразователя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, выход триггера соединен с вторыми входами пер ного и второго элементов И, а выход второго элемента И соединен с тре1р тьим входом блока преобразования кодов.

Источники информации; принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

1 В 334583 ° кл. G 08 С 9/04, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

У 607247, кл. С 08 С 9/00, 1975 (прототип).