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;

Социалистических

Республик (ii>955152

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 23.10.80 (21) 2995793/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) . Кл

G 08 С 9/04

Гасударственный кемнтет (53) УДК 681.325 (088.8) но делам нзобретеннй и открытий

Опубликовано 30.08.82. Бюллетень №32

Дата опубликования описания 05.09.82 (72) Авторы изобретения

С. И. Гусев и С. Л. Селезнев (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), выходы которого через последовательно соединенные фильтры, блок фазосдвигающих цепочек и компараторы соединены с элементом И, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход одного из компараторов соединен с первым входом второго ключа, вторые входы ключей подключены к источнику постоянного напряжения, а их выходы через интеграторы вЂ” с входами блока преобразования напряжения в код (11

Недостатком этого преобразователя является его сложность и невысокая точность работы.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, выходы которого через соответствующие фильтры подключены к блоку фазосдвигающих цепочек, выходы которого соединены с компараторами, выход одного из компараторов соединен с одним входом одного из ключей, другой вход которого соединен с источником постоянного напряжения, выходы ключей через соответствующие интеграторы напряжения соединены с блоком преобразования напряжения в код, причем выход другого компаратора соединен с одним входом другого ключа, другой вход которого соединен с выходом одного из ключей (21.

Недостатком данного преобразователя является невысокая точность преобразования в широком диапазоне дестабилизирующих факторов, обусловленная наличием двух интеграторов с неодинаковыми температурными и временными характеристиками.

Цель изобретения вЂ” повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого через соответствующие фильтры подключены к входам блока фазосдвигающих цепо955!52

5 !

Формула изобретения

50 чек, выходы которого подключены к двум компараторам, выход первого компаратора

".îåäèíåí с одним входом первого ключа, другой вход которого соединен с источником постоянного напряжения, выход первого ключа через интегратор напряжения соединен с одним входом преобразователя напряжения в код, выход второго компаратора соединен с одним входом второго ключа, введен аналоговый запоминающий элемент, вход которого соединен с выходом второго ключа и другим входом преобразователя напряжения в код, а другой вход второго ключа подключен к выходу интегратора напряжения.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, фильтры 2 «3, блок 4 фазосдвигающих цепочек, компараторы 5 и 6, первый 7 и второй 8 ключи, источник 9 постоянного напряжения, интегратор 10 напряжения, аналоговый запоминающий элемент ll и преобразователь

12 напряжения в код.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.

Выходные сигналы СКВТ 1 поступают соответственно на фильтры 2 и 3, выделяющие основную гармонику. С фильтров 2 и 3 напряжения поступают на блок 4 фазосдигающих цепочек, на выходах которого образуются напряжения, постоянные по ампли туде. Одно из этих напряжений отстает, а другое опережает по фазе напряжение питания СКВТ 1 на угол, пропорциональный углу поворота СКВТ 1.

Компараторы 5 и 6 формируют прямоугольные сигналы, соответствующие полупериодам с положительной амплитудой выходных синусоидальных сигналов блока 4.

На время действия выходного импульса компаратора 6 открывается ключ 8 и выходное напряжение интегратора 10 начинает поступать на элемент 11 (в начальный момент оно равно О). Ключ 8 открыт в течение полупериода питающего СКВТ 1 напряжения.

С поступлением выходного импульса с компаратора 5 открывается ключ 7 и напряжение с источника 9 поступает на вход интегратора 10 напряжения. Ключ 7 открыт в течение полупериода питающего СКВТ 1 напряжения.

Но так как выходные импульсы компараторов 5 и 6 сдвинуты друг относительно друга на угол, пропорциональный углу поворота СКВТ 1, то напряжение источника 9 через открытый ключ 7 будет поступать на вход интегратора 10 в течение полупериода питающего СКВТ 1 напряжения, а запись выходного напряжения интегратора 10 в элемент 11 через открытый ключ 8 закончится через время, пропорциональное углу поворота СКВТ l.

Таким образом, на входы преобразователя 12 напряжения в код поступают два напряжения: одно пропорционально углу поворота СКВТ 1, а другое (опорное) полупериоду питающего СКВТ 1 напряжения.

Работа преобразователя 12 начинается по окончании действия импульса с компаратора 5 (преобразователь работает в стартстопном режиме), т. е. преобразователь 12 работает только тогда, когда интегратор

10 и элемент 11 находятся в режиме хранения, и не работает в режиме слежения.

В качестве элемента 11 в преобразователе может быть использован, например, конденсатор.

Диапазон однозначного определения угла поворота составляет четверть полюсного деления СКВТ 1. Частота формирования кода соответствует частоте питающего СКВТ

1 напряжения.

Введение аналогового запоминающего элемента в преобразователь позволяет получать информационное и опорное напряжения на одном интеграторе, что повышает точность за счет исключения разных характеристик (температурного и временного дрейфов) двух интеграторов.

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого через соответствующие фильтры подключены к входам блока фазосдвигающих цепочек, выходы которого подключены к двум компараторам, выход первого компаратора соединен с одним входом первого ключа, другой вход которого соединен с источником постоянного напряжения, выход первого ключа через интегратор напряжения соединен с одним входом преобразователя напряжения в код, выход второго компаратора соединен с одним входом второго ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введен аналоговый запоминающий элемент, вход которого соединен с выходом второго ключа и другим входом преобразователя напряжения в код, а другой вход второго ключа подключен к выходу интегратора напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 627500, кл. G 08 С 9/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 765847, кл. G 08 С 9/04, 1978 (прототип).

955152

Составитель Е. Бударина

Редактор М. Янович Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 6443//58 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП сПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4