Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0206.80 (21) 2932818/18-24 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень ¹ 5

Дате опубликования описания 070282

Р )М К з

G 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР ио аелаи изобретений и открытий (33) УДК 881.Э25 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

8 ° K. Миценко и Н.С. Устинова (7f ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к автомати- ке, вычислительной и информационной технике и может быть использовано в навигационной технике для преобразования сигналов вращающихся трансформаторов в код.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусо-косинусные датчики, выходы которых подключены ко входам коммутаторов, соединенных с операционными усилителями, преобразователь кода в напряжение, блок сравнения, блок управления, выход которого подключен к первому входу преобразователя кода в напряжение, регистры, блок синхронизации и распределительный блок, инверторы и группы ключей fl), Однако этот преобразователь требует наличия устройства определения октантов, что приводит к усложнению схемы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобраэрватель угла поворота вала в код, содержащий вращающиеся TpRHc» форматоры, выходы которых через фаэовые детекторы подключены к одним входам коммутаторов, аналого-цифророй преобразователь, включающий пре образователь кода в напряжение, блок сравнения, регистр, инверторы, группы ключей, дешифратор и блок управ-, ления (2).

Недостаток известного устройства. сложность его логической схемы, требующей наличия большого количества элементов: дешифратора, нескольких инверторов, блока сравнения, фазовых детекторов, ключей, преобразователя кода в напряжение и др.

Цель изобретения — упрощение схемы преобразователя угол — код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем вращающийся трансформатор, два коьанутатора, блок управления и аналого-цифровой преобразователь, введены пороговое

20 устройство и формирователь напряжения на диодах, первый выход которого соединен через пороговое устройство со своим первым входом, а второй н третий выходы подключены к измерительным входам аналого-цифрового преобразователя, выходы вращающегося трансформатора подключены к измерительным входам первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены к второму и третьему входам, 90 39 31 формирователя напряжения на диодах соответственно, вход вращающегося трансформатора и вход блока управления подключены к входной клемме преобразователя, первый выход блока управления соединен с управляющими входами первого коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, а второй выход соединен с управляющим входом второго коммутатора, третий выход блока управления и выход аналого-цифрового преобразователя соединены с выходными клеммами преобразователя.

На фиг. 1 показана структурная схема преобразователя; на фиг. 2 зависимость выходных напряжений вращающегося трансформатора от измеряемого угла. Преобразователь содержит датчик угла, выполненный на основе вращающегося трансформатора 1, блок 2 управ- 20 ления, коммутаторы 3 и 4, формирователь 5 напряжения на диодах, пороговое устройство б, диоды 7 — 11 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 12. 25

Работу преобразователя рассмотрим на примере вращающегося трансформатора, имеющего трехфазную выходную обмотку (сельсин) с заземленной средней точкой.

При достижении переменным напряжением первичной обмотки вращающегося трансформатора значения по абсолютной величине близкого к максимальному Uä устройство управления вырабатывает последовательности из шести и трех импульсов и синхроимпульсы соответственно на первом, втором и третьем выходах. Импульсы с первого выхода блока 2 управления поступают на управляющий вход коммутатора 3 40 и подключают к его выходу последо" вательно напряжения U, Uz Ц,, Uzi

U с выходов вращающегося транс форматора датчика угла.

Импульсы второго выхода блока 2 45 управления обеспечивают на выходе второго коммутатора наличие последовательности напряжений U < Uzc частота подключения которых в два раза ниже частоты переключения напря- 5() жений к выходу первого коммутатора, Напряжение с выхода второго ком- мутатора используется в качестве опОрного напряжения для аналого-цифрового преобразователя, формирующего 55 код по импульсам V„ c первого выхода блока управления. Это позволяет получить на выходе аналого-цифрового преобразователя код, пропорциональный отношению напряжений датчика на @ выходах коммутаторов, либо коды переполнения счетчика аналого-цифрового преобразователя, наличие и порядок следования которых в последо" вательности кодов используется для 65 идентификации области измеряемых углов.

Функция порогового устройства состоит в том, что при поступлении на его вход с выхода первого или второго коммутаторов через формирователь напряжения на диодах отрицательного напряжения, на его выходе формируется положительное напряжение, величи на которого выбором параметров порогового устройства устанавливается такой, чтобы напряжение на первом входе АЦП превышало максимально возможное значение напряжений U« U,U3 одно из которых является опорным.

Диоды 7 — 9 формирователя напряжения на диодах развязывают входы АЦП от шунтирующего влияния цепей порогового устройства. Диод 10 устраняет попадание отрицательного напряжения с выхода коммутатора на вход АЦП, обеспечивая воздействие только напряжения с выхода порогового устройства через диод 9.

Диод 11 исключает поступление на второй вход АЦП отрицательного напряжения и сохраняет его работоспособность.

Таким образом, только в случае, когда напряжение на выходе первого коммутатора меньше или равно напряжению на выходе второго и оба напряжения положительны, код на выходе

AU|I отличен от кода переполнения, а

его порядок следования в группе кодов с выхода АЦП с момента появления синхроимпульса с третьего выхода блока управления обеспечивает в совокупности с кодом отношения напряжений точное определение угла. Если первое после синхроимпульса значение кода

АЦП отлично от кода переполнения, то это означает, что удовлетворяется соотношение 0 (U c U,которое спра" ведливо только для углов в диапазоне (О, — ). Если второе кодовое слово

3 отлично от кода переполнения, то . удовлетворяется соотношение 0

Z 3 отличном от кода переполнения, имеем область (ф), ), четвертом(g,+, ), йятом и шестом - (t" i ) и (> a3 ) соответственно.

Кодовое слово на выходе преобразователя содержит меньшее количество разрядов, чем аналогичный код известного устройства, включающий дополнительно разряды для определения октанта. В особенности это важно при использовании миогополюсных вращающихся трансформаторов, где для опре" деления области измеряемых углов требуется больше дополнительных разрядов.

Уменьшение количества разрядов упрощает пзредачу информации по каналам связи, ее ввод в исполнительные

903931

Формула изобретения

Составитель Б. Барбараш

Редактор И. Ковальчук Техред Ж.Кастелевнч Корректор М. Коста

Тираж 638 . Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 129/33

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 устройства, например в 3BM, и выполняемые ими операции.

Исполнительное устройство однозначно идентицифирует область изменяемых углов, подсчитывая число кодов переполнения от момента прихода синхроимпульса до прихода кода отношения напряжений.

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий вращающийся трансформатор, два коммутатора, блок управления и аналого-цифровой преобразователь, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены пороговое устройство и формирователь напряжения на.диодах, первый выход которого соединен через пороговое устройство со своим первым входом, а второй и третий выходы подключены к иэмери« тельным входам аналого-цифрового преобразователя, выходы вращающегося трансформатора подключены к измерительным входам первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены ко второму и третьему входам формирователя напряжения на диодах соответственно, вход вращающегося трансформатора и вход блока управления подключены к входной клемме преобразователя, первый выход блока управления соединен с управляющими входами пер" вого коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, а второй выход соединен с управляющим входом второго коммутатора, третий выход блока управления и выход аналого-цифрового

15 преобразователя соединены с выходными клеммами преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Щ 9 550664, кл. G 08 С 9/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 550663, кл. G 08 С 9/04, 1975 (прототип).