Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9/04 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБееЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюа Сееетсинх

Соцнапнстнческнх

Респубпнн

<и 855711 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Закалено 24.07.79 (21) 2811924/18-24 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (5 l ) M. Кл.

G 08 С 9/04

3ЬеударстеекаМ комитет

CCCP ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень,% З0

Дата опубликования описания 15,08.81 (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Гавриков, В. М. Телеш и И. И. Удальцов (7() Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

1 . Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля углового положения объектов, движущихся в пространстве.

Известно устройство для контроля датчиков углового положения, содержащее датчик углового положения, выполненный в виде синусновЂ” косинусного вращающегося трансформатора ,(CKBT), синусные и косннусные обмотки которого соединены с амплитудными детекторами, компараторы, блок управления, пороговый элемент, реверсивный счетчик, генератор импульсов, два интегратора, два преобразователя временного интервала в число импульсов и цифро- аналоговый преобразователь (т) .

Недостатком этого устройства является его сложность и невысокая точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик углового положения. выполненный в виде синусновЂ” косинусного вращающегося трансформатора (СКВО синусная и косинусная обмотки кото2 рого соединены со входами фазочувствительных выпрямителей, выход одного из которых соединен со входом функционального делителя, а выход другого -- с сигнальными входами компараторов, выходы функционального делителя соединены с опорными входами компараторов грубого канала и с первой группой входов коммутатора диапазонов, вторая группа входов которого соединена с выходами компараторов грубого канала, а выходы вЂ” с опорными входами компараторов точного канала (2), Недостатками такого преобразователя также являются невысокая точность и надежность.

Цель изобретешм вЂ” повышение точности и надежности преобразователя угла поворота вана в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий комлараторы, датчик угла, синусная и косинусная обмотки которого соединены со входами фазочувствительных выпрямителей, М введены блок управления, регистр, преобразователь напряжение вЂ” код и аналого- цифровое делительное устройство, аналоговый вход которого

3 85571 соединен с выходом первого фазочувствительного выпрямителя, выход второго фазочувстви тельного выпрямителя соединен с первым входом преобразователя, напряжение вЂ” код, второй вход которого соединен с выходом

5 блока управления, вход которого соединен с первым вьмодом преобразователя напряжениекод и первым входом регистра, второй вход которого соединен со вторым выходом преобразователя напряжения вЂ” код, выход регистра соединен с цифровым входом аналого-цифрового делительного устройства, выход которого соединен с сигнальными входами компараторов.

На чертеже приведена блок-схема преобра15 зователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит датчик 1 угла, представляющий собой синусно -косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), фазочувствительные выпрямители 2 и 3, преобразователь 4 напряжение-код, блок 5 управления, регистр 6, аналого-цифровое делительное устройство 7, состоящее из преобразователя 9 код-напряжение и суммирующего усилителя 8, компараторы 10. Входами преобразователя являются вход датчика 1 и выход блока 5 управления, а выходами вЂ” выходы компараторов 10, Преобразователь работает следующим обра- 30 зом.

Амплитуды переменных напряжений, снимаемые с выходов датчика 1 и пропорциональные

35 синусу и косинусу угла поворота, преобразуются фазочувствигельными выпрямителями 2 и 3 в напряжения постоянного тока

U „„. Sin% и 0 . Соат, В где U вЂ” максимальное значение амплитуды 40 огибающей модулированного сигнала; ч вЂ” угол поворота датчика 1.

Выпрямленное синусное напряжение поступает на аналоговый вход аналого--цифрового делительного устройства 7, а косинусное вЂ” на ин- 45 формационный вход преобразователя 4. При включении питания блок 5 управления вырабатывает сигнал "Начало преобразования", который поступает на управляющий вход преобразователя 4. После установления на выходе кода,50 соответствующего величине его входного напряжения, преобразователь 4 вырабатывает сигнал

"Конец преобразования", управляющий переписью выходного кода в регистр 6 и дополнительно служащий для формирования следующего сигнала "Начало преобразования" блоком 5 управления. С выхода регистра 6 код входной величины преобразователя 4 поступает на цифровой вход аналого--цифрового делительно1 4 го устройства 7, выходное напряжение которого описывается следующей зависимостью где К„вЂ” коэффициент усиления, операционного усилителя без внешних обратных связей; . Пр = вьи вкн

К вЂ” коэффициент передачи преобразоваПНК теля 4;

К вЂ” коэффициент передачи преобраэоваПКН теля 9.

Так как значение К в десятки -сотни

7С тысяч раз больше единицы, то лри К = 1

3$ пр

ВЫх откуда следует, что напряжение, снимаемое с выхода аналого-цифрового делнтельного устройства 7, пропорционально тангенсу угла, и изменение. крутизны датчика 1 не влияет на результат определения его углового положения.

Совпадение величины ныходног0 напряжения аналого вЂ” цифрового делительпог0 устройства 4 с величиной одного из опорных напряжений компараторов 10 вызывает появление сигнала на выходе соответствующего компаратора, который соответствует определенному значению угла поворота датчика I, т. е. является кодом соответствующего угла.

Экономический эффект от использования данного изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше.

Формула изобретен ия

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий компараторы, датчик угла, синусная и косинусная обмотки которого соединены со входами фазочувствительных выпрямителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности преобразователя, в него введены блок управления, регистр, преобразователь напряжение -- код и аналого-цифровое делительное устройство, аналоговый вход которого соединен с выходом первого фазочувствительного выпрямителя, выход второго фазочувствительного выпрямителя соединен с первым входом преобразователя напряжение вЂ” код, второй вход которого соединен с выходом блока управления, вход которого соединен с первым выходом преобразователя напряжение вЂ” код и первым входом регистСоставитель Е. Бударина

Техред M. Коштура Корректор Г. Назарова

Редактор М. Погориляк

Заказ 6920/72 Тираж 691

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

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

Подписное

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

5 85571 ра, второй вход которого соединен со вторым выходом преобразователя напряжение--код, выход регистра соединен с цифровым входом аналого вЂ” цифрового делительного устройства, выход которого соединен с сигнальными входами компараторов.

1 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 652600, кл. G 08 С 25/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР N 408357, кл. G 08 С 9/04, 1971 (прототип),