Преобразователь угла поворота вала в код

 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в цифровой код, а именно к преобразователям угла по» ворота вала в код.

Известен преобразователь угла поворота вала в код,содержащий сельсин-датчик, блок управления, связанный с преобразователем выпрямленного напряжения в код и управляющий прохождением тактовых импульсов на счетчик через вентиль,на другой вход которого подключен выход компаратора, сравнивающий выпрямленное напряжение с напряжением первичной обмотки сельсин-датчика Щ .

Недостатками этого устройства являются сложность технического решения и низкие скорости кодирования угловых перемещений вала.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий селвсин, фазные обмотки которого соединены с первыми входами блоков грубого измерения, один из выходов которого соединен с управляющим входом коммутатора,а другой — с первым входом счетчика, блоком управления, первый

5 выход которого соединен со вторым входом блока грубого измерения, а второй выход — со вторым входом счетчика, третий вход блока управления соединен с первым из входов

1О элемента И, другой вход которого соединен с выходом формирователя, а выход соединен с другим из входов триггера, выход триггера соединен с другим .. входом ключа, выход ко-.

И торого соединен с третьим входом счетчика, умножитель частоты, выход которого соединен с другим входом ключа, источник питания, который подключен ко входу бг.ока управления, 20 третьему входу блока грубого измере ния и ко входу статорной обмотки сельснна, компаратор, выход которого соединен с другим входом триггера, 3 90 генератор модулирующей частоты, выход которого соединен со входами формирователя и умножителя частоты и с одним из входов модулятора, выход которого соединен с одним из входов компаратора,источник питания подключен к другому входу модулятора и одному из входов сумматора, к другому входу которого подключен выход коммутатора, а выход сумматора к другому входу компаратора (2).

Недостатками известного устройства являются сложное конструктивное выполнение и сравнительно низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быст родействия преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин-датчик, подключенный к первому входу блока управления, первый выход кото" рого подключен к одному входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход элемента И подключен к одному входу счетчика, другой вход которого соединен со вторым выходом блока управления, введены блок формирования начальных значений сигнала, четыре ключа, .два интегратора, уси— литель и инвертор, выход сельсинадатчика подключен к входу блока формирования начальных значений сигнала, выходы которого подключены к первым входам первого и второго клю чей, вторые входы которых подключены к третьему выходу блока управления и через инвертор — к первым входам третьего и четвертогО ключей, выход первого ключа соединен с одним входом первого интегратора, дру/ гой вход которого соединен с выходом третьего ключа, выход первого интегратора соединен с вторым входом четвертого ключа, выход которо.го подключен к одному входу второго интегратора, другой вход которого соединен с выходом второго ключа, выход второго интегратора подключен к второму входу блока управления и через усилитель — к второму входу третьего ключа.

11а <риг. 1 приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала 13 код; на фиг.2 — эпюры на ряжений, ноя< няющие с го работу.

2041 4

Преобразователь угла поворота вала в код содержит сельсин-датчик

1, блок 2 управления, блок 3 формирования начальных условий сигнала, генератор 4 тактовых импульсов, элемент И 5,счетчик б,первый, второй,третий и четвертый ключи 7 — 10,первый и второй интеграторы 11 и 12, инвертор 13 и усилитель 14.

Работа преобразователя угла поворота вала в код состоит в следующем.

Питающее и фазные напряжения сельсин-датчика 1 (фиг.l) подаются соответственно на блок 2 управления и блок 3 формирования начальных значений сигнала.

По напряжению питания сельсин-датчика (фиг.2 а ) блоком 2 управления выделяются возможные временные интервалы задания начальных значений фиг.2 б) этих сигналов. Формирование сигналов (фиг.2 в) происходит в блоке 3 (фиг.l) от фазных напряжений сельсин-датчика. Синусоидальныи и косинусоидальныи сиГHBJIbl поступают через ключи 7 и 8 на первые входы интеграторов 11 и

12. Через ключи 9 и 10 и усилитель 14 осуществляется замыкание цепи обратной связи, обеспечивающей режим генерации синусоидального напряжения. Блок 2 управления сигналом с третьего выхода с использованием йнвертора 13 управляет работой клю— чей 7 — 10. Во время цикла измерения

35 ключи 9 и 10 замкнуты, а ключи 7 и 8 разомкнуты на выходе второго инте3 гратора 12 появляется синусоидальное напряжение. В одном случае, когда измерение осуществляется в период положительной полуволны питающего напряжения блоком 2 управления, фиксируется момент перехода синусоидального напряжения на выходе второго интегратора 12 из области отрицатель4S ных значений в область положительных, а в другом случае — при отрицательной полуволне питающего напряжения—

Р из положительной в отрицательную область значений (фиг.2 г,е). От мо5О мента начала измерений до момента фиксированного перехода блок 2 управления открывает элемент И 5 для прохождения импульсов с генератора 4 тактовых импульсов на один вход вы читания счетчика 6, по другому входу которого блок 2 управления предвари тельно занесет код, соответствующий углу 330 (фиr,2 д,ж ).

902041 (Таким образом, ключи 7 — IO, инте граторы ll и 12, усилитель 14 и инвертор 13 образуют управляемый генератор синусоидального напряжения, частота которого изменяется в широкил пределах.

Использование этого генератора в качестве основного исполнительного узла в преобразователе позволяет повысить его быстродействие.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин-датчик, подключенный к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к одному входу элемента

И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход элемента И подключен к одному входу счетчика, другой вход которого соединен со вторым выходом блока управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения быстродействия преобразователя, в него введены блок формирования начальных значений сигнала, четыре ключа, два интегратора, усилитель и инвертор, выход сельсин-датчика подключен к входу блока формирования начальных значений сигнала, выходы которо" го подключены к первым входам соответственно первого и второго ключей, вторые входы которых подключены к третьему выходу блока управления и через инвертор — к первым входам третьего и четвертого ключей, выход первого ключа соединен с одним входом первого интегратора, другой вход которого .соединен с выходом третьего ключа, выход первого интегратора соеIS динен с вторым входом четвертого ключа, выход которого нодключен к одному входу второго интегратора, другой вход которого соединен с выходом второго ключа, выход второго инте20 гратора подключен к второму входу блока управления и через усилительк второму входу третьего ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

23 !. Авторское свидетельство СССР

У 428427, кл. G 08 С 9/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

У 602977, кл. G 08 С 9/04, 1976 (прототип) .