Преобразователь углового перемещения в шим-сигналы

 

(72) Авторы изобретения

Л. И. Цытович и В. А. Кожевников (7!) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В ШИМ вЂ” СИГНАЛЫ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть исполь-, зовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи перемещения в

ШИМ-сигнал, содержащие источник переменного напряжения питания, подключенный к преобразователю и через первый компаратор к одному входу триггера, выход фаэовращателя через второй компаратор подключен к о другому входу триггера (1).

Недостатком таких преобразователей является их сложность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь

15 углового перемещения в частоту, содержащий вращающийся трансформатор, один конец первой обмотки которого через первый и второй токоограничивающие элементы подключен соответственно к общей шине и к инвертирующему входу регенеративного компаратора, выход которого подключен.к друтому концу первой обмотки вращающегося трансформатора, 2 а через последовательно соединенные третий токоограиичивающий элемент н вторую. обмотку вращающегося трансформатора — к общей шине (2).

Недостатком известного преобразователя является то, что он не может выполнять функции преобразования перемещения в ШИМсигналы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь углового перемещения в

ШИМ-сигналы, содержащий вращающийся трансформатор, один конец первой обмотки которого через первый и второй токоограничивающне элементы подключен соответственно к общей шине и к инвертирующему входу регенеративного компаратора, выход которого подключен к другому концу первой обмотки вращающегося трансформатора, один конец второй обмотки вращающегося трансформатора подключен к общей шине, а другой конец соединен с одним концом третьего- токоограничивающего элемента, введены делитель

3 970418 частоты и элемент равнозначности, выход ре генеративного компаратора подключен к одному входу элемента равнозначности, а через делитель частоты подключен к другому входу элемента равнозначности и к другому концу третьего ток оограничивающего элемента.

4 ных импульсов. Поэтому при нулевом значении коэффициента взаимоиндукции обмоток трансформатора 1 на выходе элемента 6 и преобразователя в целом формируются ШИМсигналы со скважностью два.

При изменении углового положения вала трансформатора 1 изменяется коэффициент взаимосвязи его обмоток.

Процесс перемагничивания обмоток трансформатора 1 происходит под действием суммы или разности токов в обмотках, что вызывает изменение скорости нарастания и спада напряжения на элементе 2 в зависимости от полярности выходных сигналов компаратора

5 и делителя. 7, например, при одинаковой полярности выходных импульсов компаратора

5 и делителя 7 скорость нарастания напряжения на элементе 2 максимальная, а при различной — минимальная, Делитель 7 изменяет свое состояние по переднему фронту выходного импульса компаратора 5. В результате по обе стороны от переднего фронта положительного импульса делителя 7 расположены два более узких сигнала компарато ра 5, полярность которых совпадает с полярностью сигналов делителя 7. А по обе стороны от заднего фронта положительного импульса делителя 7 расположены два и более широких сигнала компаратора 5, полярность которых противоположна полярности сигналов делителя 7. При этом скажность выходных сигналов элемента 6 и преобразователя изменяется пропорционально угловому перемещению при сохранении начального периода следования этих сигналов.

На чертеже представлена электрическая схема преобразователя углового перемещения в ШИМ-сигналы.

Преобразователь содержит вращающийся трансформатор 1, один конец первой обмотки которого через первый и второй токоограничивающие элементы 2 и 3 подключен соответственно к общей шине 4 и к инвертирую щему входу регенеративного компаратора 5,: выход которого подключен к другому концу первой обмотки вращающегося трансформатора 1, к одному входу элемента 6 равнозначности и к делителю 7 частоты, выход делителя 7 подключен к другому входу элемента 6 и через последовательно соединенные токоограничивающий элемент 8 и вторую обмотку вращающегося трансформатора 1 ,к общей шине 4. 2S

Преобразователь работает следующим образом.

Регенеративный компаратор 5 совместно с первой обмоткой трансформатора 1 и элементами 2 и 3 образует автоколебательный контур. При этом на выходе компаратора 5 формируются прямоугольные импульсы. При нулевом коэффициенте взаимной индукции обмо-3$ ток трансформатора 1 делитель 7 не влияет на работу преобразователя.

При положительной полярности выходного сигнала компаратора S напряжение на элементе 2 нарастает до тех пор, пока не до- 40 стигнет верхнего порога переключения компаратора S, при переключении которого сигнал на его выходе меняет знак на противоположный. В результате напряжение на элементе 2 изменяется в отрицательном на- l5 правлении, По достижении нижнего порога срабатывания происходит очередное переклюd чение компаратора 5 и изменение знака его выходного сигнала. В дальнейшем процесс периодически повторяется На выходе компа- 5О ратора 5 формируются прямоугольные импульсы со скважностью два.

Делитель 7 частоты делит, например в 2 раза, частоту выходных сигналов компаратора 5. Выходные импульсы компаратора 5 и . делителя 7 поступают на вход элемента 6 равнозначности, знак выходных импульсов соответствует произведению знаков его входФормула изобретения

Преобразователь углового перемещения в

ШИМ-сигналы, содержащий вращающийся транс. форматор, один конец первой обмотки которого через первый и второй токоограничивающие элементы подключен соответственно к общей шине и к инвертирующему входу регенеративного компаратора, выход которого подключен к другому концу первой. обмотки вращающегося трансформатора, один конец второй обмотки вращающегося трансформатора подключен к общей шине, а другой конец соединен с одним концом третьего токоограничивающего элемента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены делитель частоты и элемент равнозначности, выход регенеративного компаратора подключен к одному входу элемента равнозначности, .а через делитель частоты подключен к другому входу элемента равнозначности и к

5 970418 другому концу третьего токоограничивающего элемента.

Редактор Е. Папп

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8393/62

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 334583, кл. G 08 С 9/04, 1970.

- 2. Авторское свидетельство СССР по заявке

И 3256217/18-24, кл. G 08 С 9/04, 17.02.81

5 (прототип) .

Составитель А. Смирнов

Техред И.Гайду Корректор В. Бутяга