Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик, .вход которого подключен к источнику переменного напряжения а выход вЂ” к октантному пе1

10 реключателю, один выход которого подключен к одному входу первого суммирующего усилителя, выход которого подключен к аналоговому входу преобразователя кода в напряжение, выход преобразователя подключен к одному

Ф входу второго суммирующего усилителя, выход которого подключен к фазовому демодулятору, преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик, выход октантного переключателя подключен к вторым входам первого и второго суммирующих уси.лителей f 13 .

Недостаток такого устройства состоит в его сравнительно невысоком быстродействии.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угловых перемещений в код, содержащий генератор питающего напряжения, выход которого подключен к входу датчика угловых перемещений, к первому входу первого переключателя и через последовательно соединенные первый избирательный усилитель и первый формирователь импульсов - к первым входам фазочувствительного блока и второго переключателя, выход датчика угловых перемещений подключен к второму входу первого переключателя и через последовательно соединенные второй избирательный усилитель и второй формирователь импульсов - к вторым входам фазочувствительного блока и второго переключателя, выход которого соединен с первыми входами первого и второго триггера, выход первого переклю20

3 8429 чателя через последовательна, соединенные третий избирательный усилитель и третий формирователь импульсов соединен с вторым .входом первого триггера непосредственно и через инверторвЂ” S с вторым входом второго триггера, выходы триггеров подключены к входам сумматора, выход фазочувствительного блока подключен к первому входу элемента

И, выход синхронного детектора под 10 ключен к входу генератора счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента И, выход элемента И соединен с первым входом счетчика импульсов, выход коммутационного 15 генератора через делитель частоты соединен со вторым входом счетчика им- пульсов (21.

Недостаток этого устройства вЂ” зависимость работы канала коррекции от измеряемого фазового сдвига вследствие отличающихся переходных процессов в избирательном усилителе при подключении автоматическим переключателем напряжений со значительно

25 отличающимися начальными фазами, что во много раз снижает эффективность канала коррекции, а, следовательно, и точность преобразования всего уст30 ройства, поскольку частота коммутации в соответствии с принципом работы устройства должна быть значительно ниже частоты входных сигналов, выполнение аналоговых преобразователей в канале коррекции требует сглаживающих фильт35 ров с большими постоянными времени.

Это обстоятельство существенно ограничивает быстродействие преобразователя в целом.

Кроме того, в устройстве возникает дополнительная погрешность от квантования вследствие использования двух несинхронно работающих генераторов импульсов.

Цель изобретения вЂ” повышение быстродействия и точности преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор питающего напряжения, выход которого соединен со входом первого делителя частоты и с первым входом первого элемента И, первый выход первого делителя частоты подключен к первому входу первого фаэочувствительного блока и ко входу блока преобразова06 4 ния угла в фазу, выход которого подключен к последовательно соединенным первому избирательному усилителю и первому формирователю сигнала, выход которого соединен со вторым входом первого фазочувствительного блока, выход первого фазочувствительного блока соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу первого реверсивного счетчика, блок управления, первый выход которого соединен с управлякщим входом коммутатора, выход которого подключен через второй избирательный усилитель к входу второго формирователя сигнала, введены четыре элемента И, блок ввода кода, второй фазочувствительный блок, второй делитель частоты и второй реверсивный счетчик, выход первого реверсивного счетчика подключен к сигнальному входу блока ввода кода, выход которого соединен с установочным входом второго делителя частоты, к сигнальному входу которого подключены выход генератора питающего напряжения и первые входы второго и третьего элементов И, выход второго делителя частоты соединен с первым сигнальным входом коммутатора, с вторым сигнальным входом которого соединен выход блока нреобраэования угла в фазу, управляющий вход коммутатора соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И, выход второго формирователя сигнала подключен к первому входу второго фазочувствительного блока, к второму входу которого подключен выход первого делителя частоты, выход второго фаэочувствительного блока соединен с третьими входами второго и третьего элементов

И, выходы которых соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго реверсивного счетчика, выход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов

И, выходы четвертого и пятого элемен-. тов И соединены с вычитающим и суммирующим входами соответственно первого реверсивного счетчика второй выход первого делителя частоты соединен со входом блока управления, второй выход которого подключен к установочному входу блока ввода кода, третий выход блока управления соединен со вторыми входами четвертого и пятого элементов И..842906

На чертеже приведена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит генератор 1 питающего напряжения, блок 2 S ввода кода, блок 3 управления, первый и второй делители частоты 4 и 5, коммутатор 6, первый и второй избирательыае усилители 7 и 8, первый.и второй формирователи сигнала 9 и 10, первый и второй фазочувствительные блоки 1 и 12, блок 13 преобразования угла в фазу,. первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И 14, 15, 16, 17 и 18, первый и второй реверсивные счетчики 19 и 20.

Блок 2 ввода кода выходом соединен с установочным входом делителя 5 частоты, на счетный вход которого поступают импульсы от генератора 1 питаю- 20 щего напряжения, выход которого также подключен ко входу делителя 4 частоты и к первым входам элементов И

15, 16 и 14, .вход блока 13 преобразования угла в фазу соединен с выходом 2$ делителя 4 частоты и с первыми входами фазочувствительных блоков 12 и II выход блока 13 преобразования угла в фазу подсоединен к одному из входов коммутатора 6 и к последовательно 30 включенным избирательному усилителю 7 и. формирователю 9, выход которого соединен со вторым входом фазочувствительного блока 11, связанного по выходу с первым входом элемента И 14

ЭЗ выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 19, выход которого подключен к сигналь- ° ному входу блока 2 ввода кода, выход. делителя 5 частоты соединен со вторым ®в входом коммутатора 6, выход которого подключен к последовательно соединенным избирательному усилителю 8 и формирователю 10, выход которого подключен ко второму входу фазочувст4S вительного блока 12, выход каторого связан с третьими входами элементов

И 15 и 16, выходы которых подключены к суммирующему и вычитающему входам соответственно счетчика 20, выход которого подключен к первым входай элементов И 17 и 18, выход элемента

И 17 соединен с вычитающим, а выход элемента И 18 вЂ” с суммирующим входом реверсивного счетчика 19, второй выход делителя 4 частоты подсоединен ко входу блока 3 управления, второй выход которого подключен к установочному входу блока 2 ввода кода, перd ,вый вЂ” к управляющему входу коммутато-, ра 6, инвертирующему второму входу элемента И 15 и к второму входу элемента И 16, третий выход блока 3 управления подсоединен к инвертирующему второму входу элемента И 17 и ко второму входу элемента И 18.

Работа преобразователя заключается в следующем.

Сигнал генератора 1 посредством делителя 4 частоты делят в заданное число раз. Выходным напряжением этого делителя питается блок 13 преобразования угла в фазу. Напряжение Ug поступакщее с выхода делителя 4 и принимаемое за опорное, воздействует на один из входов фазочувствительного блока 11. На второй вход блока 11 через последовательно включенные избирательный усилитель 7 и формирова- тель 9 воздействует выходное напряжение U блока 13 преобразования угла в фазу, Таким образом, на выходе блока 11 получают импульсы, длительяость которых пропорциональна разности фаз напряжений О и U . Перемножая при.помощи элемента И14 выходной сигнал устройства 11 и импульсы генератора I получают число импульcos(hi> ) пропорциональное сдвигу фаэ этих напряжений. Число Й поступает на суммирующий вход реверсивного счет" чика 19. Получен ый в этом счетчике цифровой код М с высокой точностью преобразуют в сдвиг фаз посредством установки триггеров делителя 5 в положения, определяемые кодом вЂ” если

N ввести в делитель 5 в тот момент, когда все триггеры делителя 4 переходят от состояния единицы до состояния нуля, то напряжение будет иметь фазовый сдвиг относительно опорного напряжения 0 .

g вЂ” M Я" а Re где n вЂ” число разрядов в каждом делителе.

Выходные напряжения преобразователя

13 (0 ) и делителя 5(U> )при помощи коммутатора 6 поочередно воздействуют на последовательно включенные избиратель-. ный усилитель 8 и формирователь 10. Переключение коммутатора 6 производится симметричным напряжением, вследствие чего на его выходе йолучают периодически повторяющиеся последдвательности пакетов входных сигналов.

Таким образом, на выходе фазочувст- . вительного блока 12 появляются имгде и - число импульсов, пропорцио- 15

4 нальное разности фаз на*ряжений 0 и 0, и - число импульсов, пропорциоP. нальное. разности фаз напряжений 0п и U и " чиспо импульсов, пропорциональное фазовой погрешности, вносимой блоками 8 и 10, Триггерный фазочувствительный блок

12 аналогичен блоку 11. 25

В реверсивном счетчике 20 получают разность чисел -п и Ilz . Если rl =п то на выходе счетчика 20 сигнал отсут ствует. Если же узап<, то число N< записанное в счетчике 20 с соответ- 30 ствующим знаком, будет пропорционально разности фаз(Й У ) напряжения, т.е. суммарной фазовой погрешности, вносимой блоками 7 и 9, 20

Я =-kg61) где K вЂ” масштаб преобразования фазакод ..

Число Й подсчитывается на протя- 40 женин некоторого числа периодов, определяемого блоком 3 управления, что существенно повьппает достоверность корректирующей деформации. В счетчике 19 записано число hlp которое пропор-45 ционально измеряемому сдвигу фаз:

ЙЯ = 1 2 (V D Y) где К вЂ” масштаб преобразования фаза2.

50 код;

f фазовый сдвиг между напряже0> и05

<3 - суммарная погрешность преобразования.

По команде из блока 3 управления в зависимости от знака числа й5 открываются элементы И 17.или 18. Если "4 напрймер, положительное число, то

7 8 ; 29 пульсы, длительность которых пропорциональна разности фаз напряжений 0> и 0, а после переключения коммутатора 6 вЂ” U u U . Эти импульсы пос- тупают на входы элементов И 15 и 16, которые по команде иэ блока 3 управления поочередно открываются, пропуская при этом импульсы генератора 1, в результате число импульсов п1 поступает на суммирующий, а число и вЂ” на 10 вычитающий вход реверсивного счетчика 20. я » иФ+ И иа = кг + и

1 ) 06 8 открывается элемент И 18, и числа N и М суммируются в счетчике 19:.

hl,- N,+N;= К,(V а, )+K„d .

Если же Й1 с отрицательным знаком, то открывается элемент И 17, и в счетчике 19 производится вычитание чисел

Й() И -И, kд(+id 4Р) К464, если выбрать К =К =К, то

N,=

Затем в момент, когда все триггеры делителя 4 переходят ат состояния единицы до состояния нуля, в блок

3 поступает сигнал, по которому блок

3 управления выдает команду в блок 2 ввода кода, которое опять устанавлиьаст триггер делителя 5 в положения, определяемые кодом.

Далее по уже описанному принципу снова определяют разности чисел п1 и

n . И если они равны(М1=0), то можно заключить, что погрешность преобразования A g скомпенсирована.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор питающего напряжения, выход которого соединен со входом первого делителя частоты и с первым входом .первого элемента И, первый выход первого делителя частоты подключен к первому входу первого фазочувствительного блока и ко входу блока преобразования угла в фазу, выход которого подключен к последовательно соединенным первому избирательному усилителю и первому формирователю сигнала, выход которого соединен со вторым входом первого фазочувствительного блока, выход первого фазочувствительного блока соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к суммирующему входу первого реверсивного счетчика, блок управления, первый выход которого соединен с управлянщим входом коммутатора, выход которого подключен через второй избирательный усилитель к входу второго формирователя сигнала, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения быстродействия и точности преобразователя, B него введены четыре элемента И, блок ввода кода, второй фазочувствительный блок, Вто» рой делитель частоты и второй ревер9 842906 10 сивный счетчик, выход первого ревер-, ходы которых соединены соответственсивного счетчика подключен к сигнапь- но с суммирующим и вычитающим входаному входу блока ввода кода, выход ми второго реверсивного счетчика, которого соединен с установочным вхо- выход которого подключен к первым дом второго делителя частоты, к сиг- 5 входам четвертого и пятого элементов нальному входу которого подключены И, выходы четвертого и пятого элевыход генератора питающего напряже- ментов И соединены с вычитающим и ния и первые входы второго и третье- суммирующим входами соответственно го элементов И, выход второго дели- первого реверсивного счетчика, втотеля частоты соединен с первым сиг- lo рой выход первого делителя частоты нальным входом коммутатора, с вторым соединен со входом блока. управлесигнальным входом которого соединен ния, второй выход которого подключен выход блока преобразования угла в фа- к установочному входу блока ввода зу, управляющий вход коммутатора сое- кода, третий выход блока управления динен со вторыми входами второго и 15 соединен со вторыми входами четвертретьего элемента И, выход второго того и пятого элементов И. формирователя сигнала подключен к Источники информации, первому входу второго фазочувствитель- принятые во внимание при экспертизе ного блока, к второму входу которого 1. Авторское свидетельство СССР подключен выход первого делителя час- 2î Ф 693412, кл. G 08 С 9/00, 1977. тоты, выход второго фазочувствительно- 2. Авторское свидетельство СССР го блока соединен с третьими входами В 693410, клъ G 08 С 9/00, 1977 (провторого и третьего элементов И, вы- тотип) .