Способ циклического преобразования перемещений в код

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИПЬСТВУ

<>890424 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 160480 (21) 2911963/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 1512.81. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15.12,81 51)м. к,.з

G 08 С 9/04

3 осударствеиныЯ комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 34 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М.И. Смирнов и Ю.П. Перфиль в (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЦИКЛИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ IIEPENE|TTEHHA

В КОД

Изобретение относится к способам автоматического контроля и преобразования перемещений в дискретный электрический сигнал, а именно к способам циклического преобразования перемещений в код.

Известен способ циклического преобразования угловых перемещений фазовращателя в код, заключающийся в том, что на фазовращатель подают напряжения возбуждения и в пределах

2 В угла — (где Р— число пар полюсов

P фазовращателя) преобразуют этот угол поворота в сдвиг по фазе между выходным и опорным, напряжениями на частоте возбуждения; преобразуют угол сдвига по фазе в пропорциональный ему временной интервал, а затем временной интервал преобразуют в код f1).

Недостатки данного способа заключаются в том, что на точность преобразования оказывают влияние следующие основные источники погрешностей: погрешности электрической машины, обусловленные несинусоидальностью зависимости выходного сигнала от угла поворота ротора относительно статора, неортогональностью обмоток, неравенством коэффициентов передачи и др.; погрешности источников питания обусловленные неравенством амплитуд питающих напряжений или токов, неортогональностью питающих напряжений или токов, коэффициентом нелинейных искажений питающих напряжений или токов и др.; погрешности электронных устройств, входящих в преобразователь, обусловленные погрешностью преобразования фазового сдвига во временйой интервал, погрешностью преобразования временного. интервала в код и др.

Наиболее близким по своей техни15 ческой сущности к изобретению является способ циклического преобразования перемещений в код. заключающийся в том, что на фазовращатель подают два напряжения питания двух неодинаковых

20 частот, в каждом цикле опроса суммируют сигналы, наводимые напряжениями возбуждения, определяют сдвиг фазы, между огибающими выходного и опорного напряжений, сдвиг фазы преобраэу25 ют во временной интервал, а затем временной интервал преобразуют в код 1.21.

Однако на точность преобразования по этому способу оказывают влияние

30 следующие основные источники погреш890424

Формула изобретения

2Ю(- ) - " 2Ж((-4

COG X %O OCO5 -М».ЕО„.М

ДС)). ы 1=1 и 2) ()) . и 2fi, b-4) сомйа.ь и +в)н2а cd И

1„ Ф

В„о„51п где а — величина сигнала на )-ом интервале; и — число интервалов. настей: погрешности электрической машины, обусловленные несинусоидальностью зависимости выходного сигнала от угла поворота ротора относительно статора, неортогональностью обмоток, неравенством коэффициентов пере дачи и др; погрешности источников 5 питания, обусловленные неравенством амплитуд питающих ; напряжений или токов, неортогональностью питающих напряжений или токов и др.; погрешности электронных устройств, входя;щих в преобразователь, обусловленные погрешностью преобразования фазового сдвига во временной интервал, погрешностью преобразования временного интервала в код и др. 15

Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещений в код.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу циклического g0 преобразования перемещений в код, заключающемуся в преобразовании перемещений в аналоговые сигналы, измерении аналоговых сигналов и преобразовании их в код, диапазон перемещений разделяют на интервалы, последовательно в каждом интервале измеряют результат преобразования перемещения в аналоговый сигнал и по его значению вычисляют кодовое значение перемещения по соотношению

2R(j-1) .Е„О1СОЪ х =цгс1 у =4 1 и .2 о„чи

1=1 где а. — величина сигнала на i -oM и нтервале;

n - число интервалов.

По значению этого кода судят о величине измеряемого углового или ли- 40 нейного перемещений. Анализ соотношений показывает, что число интерва,лов, на которые делят диапазон перемещений, должно быть не менее четырех для получения однозначности информации. Выполнение предлагаемой последовательности, действий позволяет повысить точность преобразования в код за счет усреднения погрешностей. Погрешность преббразования определяется согласно соотношению

Из этого соотношения следует, что все виды погрешностей усредняются и их влияние существенно ослабляется, что приводит к повышению точности преобразования . Анализ этого соотношения показывает, что при увеличении числа интервалов погрешность преобразования уменьшается (при и, д 0).

На чертеже приведена реализация способа преобразования перемещений в код на примере преобразователя перемещений в код.

Преобразователь содержит зубчатую ферромагнитную рейку 1, переменную индуктивность 2, преобразователь 3 величины тока через индуктивность в пропорциональное число, вычислитель 4, блок 5 питания.

Зубчатая рейка 1 имеет зубцы, нанесенные с шагом Т. Зубчатая рейка 1 . перемещается в направлении Х, и величину ее перемещения измеряют преобразователем 3. В каждом цикле преобразования для какого-либо фиксированного положения рейки 1 переменная индуктивность 2 последовательно занимает положение а, б, в, r и д.

При этом положения а, б, в, r и д делят период нанесения зубцов Т рейки 1 на и частей, где и — число положений переменной индуктивности 2.

Токи I-, протекающие через индуктивность L;, преобразуются в числа преобразователем 3 величины тока через индуктивность в пропорциональное число. Эти числа поступают в вычислитель 4, в котором производится их обработка ло соотношению

" Ю(4-1)

)(= g "= „

1=4 1 где l — величина, пропорциональная току, протекающему через индуктивность в положениях а, б, в, гид;

n — число положений а, б, в, г и д.

Экономический эффект от использования предложенного способа обусловлен отмеченными его техническими преимуществами.

Способ циклического преобразования перемещений и код, заключающийся в преобразовании перемещений в аналоговые сигналы, измерении аналоговых сигналов и преобразовании нх в код, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, диапазон перемещений разделяют на интервалы, последовательно в каждом интервале измеряют результат преобразования перемещений в аналоговый сигнал и по его эначенич вычисляют кбдовое значение перемещения по соотношению и 2й(м-4)

g, à„.сов

)(=в"атц

890424

Составитель В. Рыгалин

Редактор М. Дылын Техред 3.Фанта Корректор О. Билак

11011/80 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ

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

Источники инФормации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Ахметжанов А.Л. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств. И., "Энергия", 1975, с. 58-78.

2. Авторское свидетельство СССР

У 575732, кл. Н 03 К 24/00, 1975 (прототип).