RU2029642C1

RU2029642C1 - Selcyn-digital position converter

Info

Publication number: RU2029642C1
Authority: RU
Inventors: Э.Ч. Сейдак; Ю.П. Божко
Original assignee: Божко Юрий Павлович
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1995-02-27

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: selcyn-digital position converter has contactless synchrotransmitter and connected in series with it a converter of three-phase system of voltage of stator windings of the synchrotransmitter to five-phase system of sine voltage, being in the form of five summing amplifiers and three- phase capacitive divider, connected by star, five-channel converter of sine voltages to inverted rectangular pulses, logic circuit for shaping pulses of forward and reverse counting. Such logic gate for each channel includes the flip-flop member with AND-gates in its inverting inputs, circuit for shaping a pulse, setting the flip- flop member, and common for all channels AND-gates for pulses in output circuits of forward and reverse counting, respectively. Outputs of these circuits are connected with inputs of reverse counter, whose output is joined with a device for information output. The above mentioned converter of three-phase system of voltage of stator windings of the synchrotransmitter to five-phase system operates, as a reference voltage signals from outputs of adjacent channel of the sine voltage converter, having in its forward non-inverting output the circuit for shaping pulse, setting the flip-flop member. An output of each circuit for shaping such pulse is joined with first inputs of identical AND-gates of output circuits, for forward and reverse counting. Each second input of these gates is connected with an output of the flip-flop member of another channel. EFFECT: enlarged using range of the converter, enhanced accuracy of it operation. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к прокатному производству, точнее к контрольным и регулирующим устройствам прокатных станов, и может быть испльзовано в системах управления перемещением различных механизмов на прокатных станах, в частности -- на непрерывных широкополосных станах горячей прокатки. Изобретение может быть использовано также в деревообрабатывающих, текстильных, бумагоделательных и других производствах. The invention relates to rolling production, and more specifically to control and regulating devices of rolling mills, and can be used in control systems for the movement of various mechanisms on rolling mills, in particular on continuous broadband hot rolling mills. The invention can also be used in woodworking, textile, paper and other industries.

Известны преобразователи положения оси механизма в цифровой код, содержащие сельсин-датчик и вторичный преобразователь, включающий преобразователь 3-х фазной системы в 5-ти фазную, логическую схему формирования импульсов прямого и обратного счета и устройство индикации (1). Known converters of the position of the axis of the mechanism into a digital code containing a synchro sensor and a secondary converter, including a converter of a 3-phase system into a 5-phase, logic circuit for generating pulses of forward and reverse counts and an indication device (1).

Из известных сельсино-цифровых преобразователей наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее бесконтактный сельсин-датчик и последовательно включенный с ним вторичный преобразователь, включающий преобразователь трехфазной системы напряжений статорных обмоток сельсина-датчика в пятифазную систему синусоидальных напряжений, пятиканальный преобразователь синусоидальных напряжений в инверсные прямоугольные импульсы, логическую схему формирования импульсов прямого и обратного счета, включающую, для каждого канала, триггерный элемент со схемами совпадений на инверсных входах, схему формирования импульса срабатывания триггерного элемента, вход которой соединен с прямым выходом триггерного элемента и, общие для всех каналов, схемы совпадений импульсов в выходных цепях прямого и обратного счета, выходы которых соединены с входами реверсивного счетчика, подключенного к устройствам вывода информации (2). Of the well-known selsyno-digital converters, the closest to the proposed solution in terms of technical nature and the achieved result is a device containing a non-contact selsyn sensor and a secondary converter connected in series with it, including a converter of a three-phase voltage system of stator windings of a selsyn sensor in a five-phase sine wave system, five-channel converter of sinusoidal voltages to inverse rectangular pulses, a logic circuit for the formation of impulses for each channel, including, for each channel, a trigger element with coincidence circuits on inverse inputs, a pulse generating circuit for a trigger element, the input of which is connected to the direct output of the trigger element and, common to all channels, pulse coincidence schemes in the direct output circuits and a countdown, the outputs of which are connected to the inputs of a reversible counter connected to information output devices (2).

Недостатком известного преобразователя является сложность его схемы и конструкции, что приводит к удорожанию преобразователя и снижению надежности его работы. Это связано с тем, что в известном устройстве преобразование трехфазной системы синусоидальных напряжений в пятифазную осуществляется с помощью трех трансформаторов, каждый из которых имеет по три вторичных обмотки, а логическая схема формирования импульсов прямого и обратного счета управляется от опорного напряжения, получаемого от дополнительного трансформатора, подключаемого к цепи возбуждения сельсина-датчика. Наличие трансформаторов с большим числом вторичных обмоток и необходимость подвода напряжения возбуждения сельсина-датчика для формирования опорного сигнала увеличивает стоимость известного устройства и уменьшает надежность его работы. A disadvantage of the known converter is the complexity of its circuit and design, which leads to a rise in the cost of the converter and a decrease in the reliability of its operation. This is due to the fact that in the known device, the conversion of a three-phase system of sinusoidal voltages into a five-phase is carried out using three transformers, each of which has three secondary windings, and the logic circuit for generating pulses of the forward and reverse counts is controlled from the reference voltage received from the additional transformer, connected to the excitation circuit of the selsyn sensor. The presence of transformers with a large number of secondary windings and the need to supply the excitation voltage of the sync sensor to form a reference signal increases the cost of the known device and reduces the reliability of its operation.

Задачей настоящего изобретения является снижение стоимости, уменьшение веса, габаритов и повышение надежности преобразователя путем упрощения его схемы и конструкции. The objective of the present invention is to reduce the cost, reduce weight, dimensions and increase the reliability of the Converter by simplifying its circuit and design.

Поставленная задача решается тем, что в сельсино-цифровом преобразователе положения, содержащем первичный преобразователь в виде бесконтактного сельсин-датчика и последовательно включенный с ним вторичный преобразователь, включающий преобразователь трехфазной системы напряжений статорных обмоток сельсин-датчика в пятифазную систему синусоидальных напряжений, пятиканальный преобразователь синусоидальных напряжений в инверсные прямоугольные импульсы, логическую схему формирования импульсов прямого и обратного счета, включающую для каждого канала триггерный элемент со схемами со впадений на инверсных входах, схему формирования импульса срабатывания триггерного элемента, вход которой соединен с прямым выходом триггерного элемента, и общие для всех каналов схемы совпадений импульсов в выходных цепях прямого и обратного счета, выходы которых соединены с выходами реверсивного счетчика, выход которого подключен к устройству вывода информации, преобразователь трехфазной системы напряжений статорных обмоток сельсина-датчика в пятифазную систему синусоидальных напряжений выполнен в виде пяти суммирующих усилителей, имеющих по два, кроме первого усилителя, входа каждый, и трехфазный емкостный делитель, соединенный звездой, причем вход первого усилителя и первые входы второго и пятого усилителей подключены к первому выходу трехфазного емкостного делителя, первый вход третьего усилителя и вторые входы второго и четвертого усилителей подключены к второму выходу, а первый вход четвертого усилителя и вторые входы третьего и пятого усилителей - к третьему выходу трехфазного емкостного делителя, вторые входы схем совпадений триггерного элемента каждого канала подключены к выходам смежного канала преобразователя синусоидальных напряжений, а выход каждой схемы формирования импульса срабатывания триггерного элемента подключен к первым входам одноименных схем совпадений выходных цепей прямого и обратного счета, а каждый второй вход этих схем совпадений подключен, в свою очередь, к выходу триггерного элемента другого канала. The problem is solved in that in a synchro-digital position transducer containing a primary transducer in the form of a contactless synchro sensor and a secondary transducer connected in series with it, including a three-phase voltage system converter of the stator windings of the synchro sensor, a five-phase sinusoidal voltage system, a five-channel sinusoidal voltage converter into inverse rectangular pulses, a logic diagram of the formation of pulses of forward and reverse counts, including for each channel, a trigger element with circuits from flows on inverse inputs, a pulse generation circuit for a trigger element, the input of which is connected to the direct output of the trigger element, and pulse coincidence schemes common to all channels in the output and output counting circuits, the outputs of which are connected to the outputs a reverse counter, the output of which is connected to an information output device, a converter of a three-phase voltage system of the stator windings of a selsyn sensor into a five-phase system of sinusoidal The yarn is made in the form of five summing amplifiers, each having two, except for the first amplifier, inputs, and a three-phase capacitive divider connected by a star, the input of the first amplifier and the first inputs of the second and fifth amplifiers connected to the first output of the three-phase capacitive divider, the first input of the third amplifier and the second inputs of the second and fourth amplifiers are connected to the second output, and the first input of the fourth amplifier and the second inputs of the third and fifth amplifiers are connected to the third output of the three-phase capacitive divider, second e inputs of the coincidence circuits of the trigger element of each channel are connected to the outputs of the adjacent channel of the sinusoidal voltage converter, and the output of each circuit for generating a trigger pulse of the trigger element is connected to the first inputs of the same circuits of matches of the output circuits of the forward and backward counters, and every second input of these coincidence circuits is connected, in turn to the output of the trigger element of another channel.

Поставленная задача решается также тем, что вторые входы первой, второй, третьей, четвертой и пятой схем совпадений в выходной цепи прямого счета подключены соответственно к инверсным выходам триггерных элементов третьего, четвертого, пятого, первого и второго каналов, а вторые входы одноименных схем совпадений в выходной цепи обратного счета подключены соответственно к инверсным выходам триггерных элементов четвертого, пятого, первого, второго и третьего каналов. The problem is also solved by the fact that the second inputs of the first, second, third, fourth and fifth coincidence circuits in the output circuit of the direct count are connected respectively to the inverse outputs of the trigger elements of the third, fourth, fifth, first and second channels, and the second inputs of the same coincidence circuits in the output circuit of the countdown are connected respectively to the inverse outputs of the trigger elements of the fourth, fifth, first, second and third channels.

Отсутствие в предложенном устройстве в схеме преобразования трехфазной системы напряжений в пятифазную и в цепи опорного напряжения трансформаторов, а также отсутствие необходимости подвода напряжения питания сельсин-датчика в качестве опорного сигнала существенно упрощают схему и конструкцию преобразователя и тем самым приводят к снижению стоимости, уменьшению веса, габаритов преобразователя и повышению надежности его работы. Кроме того, использование в устройстве, в качестве опорного, сигналов с выходов смежных каналов преобразователя синусоидальных напряжений в прямоугольные импульсы приводит к удвоению числа срабатываний триггерных элементов. The absence in the proposed device in the scheme of converting a three-phase voltage system into a five-phase and in the reference voltage circuit of transformers, as well as the absence of the need to supply a sync sensor supply voltage as a reference signal, significantly simplify the converter circuit and design and thereby reduce cost, reduce weight, dimensions of the converter and increase the reliability of its operation. In addition, the use in the device, as a reference, of the signals from the outputs of adjacent channels of the converter of sinusoidal voltages into rectangular pulses leads to a doubling of the number of triggering of the trigger elements.

Это, в свою очередь, приводит к уменьшению во столько же раз необходимого числа схем формирования импульсов срабатывания триггерного элемента и схем совпадений импульсов в выходных цепях прямого и обратного счета. Последнее обстоятельство также способствует решению поставленной задачи. This, in turn, leads to a reduction in the number of times the required number of pulse generating circuits for the trigger element and pulse matching circuits in the output circuits of the forward and backward counts. The latter circumstance also contributes to the solution of the task.

Подключение суммирующих усилителей к сельсин-датчику через трехфазный емкостный делитель напряжения позволяет, с одной стороны, упростить схему подключения усилителей за счет образования в делителе, включенном звездой, общей (нулевой) точки соединения; с другой стороны, такое подключение увеличивает за счет гальванической развязки входных цепей помехозащищенность преобразователя в условиях работы при больших токах в заземлителях. Connecting summing amplifiers to the synchro sensor via a three-phase capacitive voltage divider allows, on the one hand, to simplify the connection diagram of the amplifiers due to the formation of a common (zero) connection point in the divider turned on by the star; on the other hand, this connection increases due to the galvanic isolation of the input circuits the noise immunity of the converter under conditions of operation at high currents in earthing switches.

В свою очередь, предложенная схема подключения вторых входов схем совпадения в выходных цепях прямого и обратного счета к инверсным выходам триггерных элементов повышает помехозащищенность преобразователя (и, следовательно, надежность его работы) за счет уменьшения границ угла поворота сельсин-датчика, в пределах которых имеет место совпадение сигналов на первых и вторых входах этих схем совпадений. In turn, the proposed scheme for connecting the second inputs of the matching circuits in the output circuits of the forward and reverse counts to the inverse outputs of the trigger elements increases the noise immunity of the converter (and, therefore, its reliability) by reducing the boundaries of the angle of rotation of the sync sensor, within which there is coincidence of signals at the first and second inputs of these coincidence schemes.

На фиг. 1 представлена функциональная схема сельсино-цифрового преобразователя положения; на фиг. 2 - график амплитуды напряжений, снимаемых со статорных обмоток сельсин-датчика, на фиг. 3- схема трехфазного емкостного делителя напряжений; на фиг. 4 - векторная диаграмма преобразования трехфазной системы напряжений в пятифазную. In FIG. 1 is a functional diagram of a selsyno-digital position transmitter; in FIG. 2 is a graph of the amplitude of the voltages removed from the stator windings of the synchro sensor, FIG. 3- diagram of a three-phase capacitive voltage divider; in FIG. 4 is a vector diagram of the conversion of a three-phase voltage system into a five-phase one.

Преобразователь содержит сельсин-датчик 1, механически связанный с контролируемым механизмом 2, например, нажимным механизмом прокатного стана, вторичный преобразователь, включающий трехфазный емкостный делитель напряжения 3, включенный звездой, входные цепи которого подключены к выводам трехфазной статорной обмотки сельсин-датчика, пять суммирующих усилителя У1-У5 преобразователя трехфазной системы напряжений статорных обмоток сельсин-датчика в пятифазную систему синусоидальных напряжений, причем вход первого усилителя и первые входы второго и пятого усилителей подключены к первому, первый вход третьего усилителя и вторые входы второго и четвертого усилителей - к второму, первый вход четвертого усилителя и вторые входы третьего и пятого усилителей - к третьему выходам трехфазного емкостного делителя напряжений 3, а общая точка делителя 3 (для упрощения на чертеже не указана) соединена с общей цепью суммирующих усилителей У1-У5, пятиканальный преобразователь синусоидальных напряжений 4 в инверсные прямоугольные импульсы, входы которого подключены к выходам одноименных суммирующих усилителей, логическую схему формирования импульсов прямого и обратного счета, содержащую для каждого канала, триггерный элемент 5 со схемами 6 совпадений (элементами 2И) на инверсных входах S и R, причем схема совпадений на входе S триггерного элемента первого канала подключена к прямым выходам первого и второго каналов преобразователя 4, схема совпадений на входе S триггерного элемента второго канала подключена к прямым выходам второго и третьего каналов преобразователя и т.д.; в свою очередь, схемы совпадений на входах R соответственно подключены: триггерного элемента первого канала - к прямому выходу первого и инверсному выходу второго каналов преобразователя 4, триггерный элемент второго канала - к прямому выходу второго канала и инверсному выходу третьего канала преобразователя и т.д. (на чертеже, для упрощения описания, схемы совпадений приведены только для одного полупериода работы логической схемы), схему 7 формирования импульсов срабатывания триггерного элемента, подключенную к его прямому статическому выходу и выдающую импульсный сигнал заданной длительности при переключении триггера из состояния логическая единица в состояние логический нуль, общие для всех каналов схемы совпадений импульсов 8 и 9 (две схемы 2-2-2-2-2И-5ИЛИ) в выходных цепях прямого и обратного счета, реверсивный десятичный счетчик 10, подключенный к устройствам вывода информации - индикатору 11, вход С1 счетчика 10 подключен к выходу схемы совпадения 8 в цепи прямого счета, а выход С2 - к выходу схемы 9 в цепи обратного счета, выход каждой схемы 7 подключен к первым входам одноименных схем И в элементах 8 и 9, вторые входы схем И в элементе 8 подключены к инверсным выходам триггерных элементов соответственно третьего, четвертого, пятого, первого и второго каналов, а вторые входы схем И в элементе 9 - к инверсным выходам триггерных элементов соответственно четвертого, пятого, первого, второго и третьего каналов. The converter contains a selsyn sensor 1, mechanically connected to a controlled mechanism 2, for example, a pressing mechanism of a rolling mill, a secondary converter including a three-phase capacitive voltage divider 3, connected by a star, the input circuit of which is connected to the terminals of a three-phase stator winding of the selsyn sensor, five summing amplifiers U1-U5 converter of the three-phase voltage system of the stator windings of the synchro sensor into a five-phase system of sinusoidal voltage, the input of the first amplifier and the first input The second and fifth amplifiers are connected to the first, the first input of the third amplifier and the second inputs of the second and fourth amplifiers to the second, the first input of the fourth amplifier and the second inputs of the third and fifth amplifiers to the third outputs of the three-phase capacitive voltage divider 3, and the common point of the divider 3 (for simplicity, not shown) connected to a common chain of summing amplifiers U1-U5, a five-channel converter of sinusoidal voltages 4 to inverse rectangular pulses, the inputs of which are connected to the outputs of the same name of summing amplifiers, a logic circuit for generating forward and backward pulses, containing for each channel, a trigger element 5 with coincidence circuits 6 (elements 2I) at the inverse inputs S and R, and the coincidence circuit at the input S of the trigger element of the first channel is connected to direct outputs the first and second channels of the converter 4, the coincidence circuit at the input S of the trigger element of the second channel is connected to the direct outputs of the second and third channels of the converter, etc .; in turn, the matching circuits at the R inputs are respectively connected: the trigger element of the first channel to the direct output of the first and inverse output of the second channel of the converter 4, the trigger element of the second channel to the direct output of the second channel and the inverse output of the third channel of the converter, etc. (in the drawing, to simplify the description, coincidence circuits are shown for only one half-cycle of the logic circuit operation), a trigger element generating circuit 7 connected to its direct static output and issuing a pulse signal of a given duration when the trigger is switched from a logical unit to a logical state zero, common to all channels, pulse coincidence schemes 8 and 9 (two 2-2-2-2-2-2I-5OR schemes) in the output circuits of the forward and backward counters, a reversible decimal counter 10 connected to information output devices - indicator 11, input C1 of counter 10 is connected to the output of matching circuit 8 in the direct count circuit, and output C2 is connected to the output of circuit 9 in the counting circuit, the output of each circuit 7 is connected to the first inputs of the same circuits And in elements 8 and 9, the second inputs of the AND circuits in element 8 are connected to the inverse outputs of the trigger elements of the third, fourth, fifth, first and second channels, and the second inputs of the AND circuits in element 9 are connected to the inverse outputs of the trigger elements of the fourth, fifth, first, second and tre th channel.

Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.

Перемещение нажимного механизма 2 приводит к изменению положения ротора сельсин-датчика 1 и к изменению его трех выходных напряжений, снимаемых со статорных обмоток. Амплитуды этих напряжений (см. фиг. 2) являются синусоидальной функцией положения оси ротора (вследствие соответствующего расположения обмоток) с максимумами, сдвинутыми на 60^одруг от друга, и находятся либо в фазе, либо в противофазе с напряжением питания обмотки возбуждения сельсин-датчика.The movement of the pressure mechanism 2 leads to a change in the position of the rotor of the synchro sensor 1 and to a change in its three output voltages, removed from the stator windings. The amplitudes of these voltages (see. FIG. 2) are sinusoidal position of the rotor axis function (due to the respective windings location) with maxima shifted by ⁶⁰ from each other, and are either in phase or in antiphase with the voltage of the excitation coil supply the encoder .

Эти напряжения записываются следующими функциями
U_a=Usin α ,
U_b=Usin ( α-2π/3 ). (1)
U_c=Usin ( α-4π/3 ), где U=Umsin 2π ft - напряжение питания обмотки возбуждения сельсин-датчика, f, U_m - соответственно частота и амплитуда напряжения питания; α - угловое положение оси ротора по отношению к положению, при котором U_a=0.These voltages are recorded by the following functions
U _a = Usin α,
U _b = Usin (α-2π / 3). (1)
U _c = Usin (α-4π / 3), where U = Umsin 2π ft is the supply voltage of the excitation coil of the selsyn sensor, f, U _m are the frequency and amplitude of the supply voltage, respectively; α is the angular position of the axis of the rotor with respect to the position at which U _a = 0.

Переменные напряжения согласно функциям (1) не могут быть использованы в преобразователе положения непосредственно, т.к. при этом будут фиксироваться только шесть положений ротора сельсин-датчика за один его оборот, что не всегда приемлемо на практике. Для фиксации десяти положений ротора за один его оборот, трехфазная система напряжений 1 должна быть преобразована в пятифазную систему напряжений, описываемую уравнениями (2)
U₁=KUsin α
U₂=KUsin ( α -2 π /5);
U₃=KUsin ( α -4 π /5), (2)
U₄=KUsin ( α -6 π /5),
U₅=KUsin ( α -8 π /5), где К - масштабный коэффициент преобразования.According to the functions (1), alternating voltages cannot be used directly in the position transmitter, since in this case, only six positions of the selsyn sensor rotor will be recorded for one revolution, which is not always acceptable in practice. To fix ten positions of the rotor in one revolution, the three-phase voltage system 1 must be converted into a five-phase voltage system described by equations (2)
U ₁ = KUsin α
U ₂ = KUsin (α -2 π / 5);
U ₃ = KUsin (α -4 π / 5), (2)
U ₄ = KUsin (α -6 π / 5),
U ₅ = KUsin (α -8 π / 5), where K is the scale conversion coefficient.

Получение каждого из напряжений (2), кроме U, пятифазной системы напряжений основано на принципе, согласно которому при сложении двух синусоидальных функций одной и той же частоты получается синусоидальная функция той же частоты фаза которой определяется амплитудой и фазой слагаемых сигналов. The receipt of each of the voltages (2), except for U, a five-phase voltage system is based on the principle according to which, when two sinusoidal functions of the same frequency are added together, a sinusoidal function of the same frequency is obtained whose phase is determined by the amplitude and phase of the components of the signals.

Преобразование осуществляется с помощью операционных суммирующих усилителей У1-У5. Так для получения напряжения U₂ на входы усилителя У2 подаются напряжения U_a и U_b; для получения напряжения U₃ на входы усилителя У3 подаются напряжения U_b и U_c; для получения напряжения U₄ на входы усилителя У4 подаются напряжения U₅ и U_c; для получения напряжения U₅ на входы усилителя У5 подаются напряжения U_c и U_a.The conversion is carried out using operational summing amplifiers U1-U5. So, to obtain voltage U _2, voltage U _a and U _b are applied to the inputs of amplifier U2; to obtain voltage U _3, voltage U _b and U _c are applied to the inputs of amplifier U3; to obtain voltage U _4, voltage U ₅ and U _c are applied to the inputs of amplifier U4; to obtain a voltage of U ₅ the inputs of the amplifier U5 are supplied with voltage U _c and U _a .

Напряжения U_a, U_b и U_c подаются на суммирующие усилители через емкостный делитель 3 (см. фиг. 3), позволяющий обеспечить как гальваническую развязку входных цепей вторичного преобразователя от сельсин-датчика, так и упростить схему подключения усилителей к сельсин-датчику за счет образования общей точки при включении конденсаторов делителя звездой.Voltages U _a , U _b and U _c are supplied to the summing amplifiers through a capacitive divider 3 (see Fig. 3), which allows both galvanic isolation of the input circuits of the secondary converter from the sync sensor and simplify the circuit of connecting the amplifiers to the sync sensor for due to the formation of a common point when you turn on the capacitors of the divider star.

Так как напряжение U₁ по фазе совпадает с напряжением U_a, то для получения U₁ необходимо осуществить только масштабное преобразование сигнала U_a с помощью усилителя У1.Since the voltage U ₁ in phase coincides with the voltage U _a , to obtain U ₁ it is necessary to carry out only a large-scale conversion of the signal U _a using the amplifier U1.

Преобразование трехфазной системы напряжений в пятифазную иллюстрируется векторной диаграммой на фиг. 4. The conversion of a three-phase voltage system to a five-phase system is illustrated by the vector diagram in FIG. 4.

Из диаграммы видно, что вектор напряжения U₂ может быть получен при U₁= U_a, путем сложения векторов U_a ^I и U_b ^II вектор напряжения U₃ - путем сложения векторов U_b ^III и U_c ^I и т.д.:
U₂=U_a ^I +U_b ^II =K₂ ^I U_a+K₂ ²U_b,
U₃=U_b ^III +U_c ^I =K₃ ^I U_b+K₃ ²U_c
U₄=U_c ^III +U_b ^I =K₄ ^IU_c=K₄ ²U_b,
U₅=U_a ^I +U_c ^II =K₅ ^IU_a+K₅ ²U_c. где K₂ ¹, K₃ ¹, K₄ ¹ и K₅ ¹ - коэффициенты передачи усилителей У2-У5, по первым входам; К₂ ², К₃ ², К₄ ² и К₅ ² - то же, но по вторым входам.The diagram shows that the voltage vector U ₂ can be obtained at U ₁ = U _a by adding vectors U _a ^I and U _b ^II the voltage vector U ₃ - by adding vectors U _b ^III and U _c ^I , etc .:
U ₂ = U _a ^I + U _b ^II = K ₂ ^I U _a + K ₂ ² U _b ,
U ₃ = U _b ^III + U _c ^I = K ₃ ^I U _b + K ₃ ² U _c
U ₄ = U _c ^III + U _b ^I = K ₄ ^I U _c = K ₄ ² U _b ,
U ₅ = U _a ^I + U _c ^II = K ₅ ^I U _a + K ₅ ² U _c . where K ₂ ¹ , K ₃ ¹ , K ₄ ¹ and K ₅ ¹ - transmission coefficients of amplifiers U2-U5, at the first inputs; K ₂ ² , K ₃ ² , K ₄ ² and K ₅ ² - the same, but at the second inputs.

При коэффициенте передачи усилителя У1 равном К=1, коэффициенты передачи усилителей У2-У5, по каждому входу можно определить из приведенной диаграммы по отношению векторов
К₂ ^I =U_a ^I/U_a ; K₂ ²=U_b ^II /U₃; K₃ ^I = U_b ^III /U_b;
K₃ ²=U_c ^I/U_c; K₄ ^I =U_c ^III/U_c; K₄ ²=U_b ^I /U_b;
K₅ ^l =U_a ^l /U_a; K₅ ² =U_c ^II /U_c
Полученные в результате преобразования сигналы поступают с усилителей У1-У5 на пятиканальный преобразователь 4, на выходе которого формируются сигналы уровня логическая единица или логический нуль логическая единица на прямом выходе и логический нуль на инверсном выходе при положительной полярности сигнала на входе канала; логический нуль на прямом выходе и логическая единица - на инверсном - при отрицательной полярности сигнала.When the gain of the amplifier U1 is equal to K = 1, the transmission coefficients of the amplifiers U2-U5, for each input can be determined from the above diagram with respect to the vectors
K ₂ ^I = U _a ^I / U _a ; K ₂ ² = U _b ^II / U ₃ ; K ₃ ^I = U _b ^III / U _b ;
K ₃ ² = U _c ^I / U _c ; K ₄ ^I = U _c ^III / U _c ; K ₄ ² = U _b ^I / U _b ;
K ₅ ^l = U _a ^l / U _a ; K ₅ ² = U _c ^II / U _c
The signals obtained as a result of conversion are fed from amplifiers U1-U5 to a five-channel converter 4, at the output of which level signals are generated: logical unit or logical zero, logical unit at the direct output and logical zero at the inverse output with a positive signal polarity at the channel input; logical zero on the direct output and logical unit - on the inverse - with a negative polarity of the signal.

Работа логической схемы формирования импульсов прямого и обратного счета поясняется диаграммами, приведенными на фиг. 5. The operation of the logic circuit for generating pulses of the forward and reverse counts is illustrated by the diagrams shown in FIG. 5.

На диаграммах приведены уровни сигналов на прямых выходах преобразователя синусоидальных напряжений 4 для моментов времени, когда напряжение U=U_msin2πft питания обмотки возбуждения сельсин-датчика имеет положительное значение, и состояния триггерных элементов 5 при различных положениях ротора сельсин-датчика в пределах 0-360 градусов. Состояние триггерного элемента каждого канала определяется уровнями сигналов в каждый момент времени на схемах совпадений 6, подключенных к входам S и R триггерного элемента: при совпадении уровней сигналов на схеме, подключенной к входу S, триггерный элемент находится в состоянии логическая единица на его прямом выходе, при совпадении сигналов на схеме, подключенной к входу R, на прямом выходе триггера будет сигнал логический нуль. Последнее имеет место тогда, когда уровни сигналов на прямых выходах преобразователя 4 данного и последующего каналов не совпадают.The diagrams show the signal levels at the direct outputs of the sinusoidal voltage converter 4 for time instants when the voltage U = U _m sin2πft of the supply voltage of the exciter coil has a positive value, and the state of the trigger elements 5 at different positions of the rotor of the sync sensor in the range 0-360 degrees. The state of the trigger element of each channel is determined by the signal levels at each moment of time on coincidence circuits 6 connected to the inputs S and R of the trigger element: when the signal levels coincide on the circuit connected to input S, the trigger element is in the state logic unit at its direct output, when the signals coincide on the circuit connected to the input R, the logic output will be a logic zero on the direct output of the trigger. The latter occurs when the signal levels at the direct outputs of the converter 4 of the given and subsequent channels do not coincide.

На диаграмме приведены также выходные сигналы схемы формирования импульсов 7 при вращении ротора сельсин-датчика в прямом и обратном направлениях, которые через схемы совпадений прямого 8 и обратного 9 счета подаются на реверсивный счетчик 10. При этом за один оборот сельсин-датчика 1 в прямом направлении на счетчик 10 поступает 10 импульсов, увеличивая его содержание на 10 импульсов. При повороте ротора сельсин-датчика на один оборот в обратном направлении содержание счетчика 10 уменьшается на 10. Показания счетчика 10 выводятся на цифровое табло 11, отображая тем самым положение контролируемого механизма. The diagram also shows the output signals of the pulse-forming circuit 7 when the rotor of the selsyn sensor rotates in the forward and reverse directions, which, through the coincidence circuit of the direct 8 and return 9 counts, are fed to the reversible counter 10. Moreover, for one revolution of the selsyn sensor 1 in the forward direction counter 10 receives 10 pulses, increasing its content by 10 pulses. When the rotor of the selsyn sensor rotates one revolution in the opposite direction, the content of the counter 10 decreases by 10. The readings of the counter 10 are displayed on a digital display 11, thereby displaying the position of the controlled mechanism.

Claims

1. A SELIN-DIGITAL POSITION CONVERTER containing a primary converter in the form of a contactless selsyn sensor and a secondary converter connected in series with it, including a converter of a three-phase voltage system of stator windings of a selsyn sensor to a five-phase sinusoidal voltage system, a five-channel inverse sine wave converter pulses, a logic diagram of the formation of pulses of forward and reverse counts, including triggers for each channel an element with coincidence circuits on inverse inputs, a pulse generating circuit for a trigger element, the input of which is connected to the direct output of the trigger element, and pulse coincidence schemes common to all channels in the output circuits of the forward and backward counters, the outputs of which are connected to the inputs of the reversible counter, the output of which connected to an information output device, characterized in that the converter of the three-phase voltage system of the stator windings of the selsyn sensor into a five-phase system of sinusoidal voltage made in the form of five summing amplifiers having two, in addition to the first amplifier, inputs each, and a three-phase capacitive divider connected by a star, the inputs of which are connected to the outputs of the selsyn sensor, and the input of the first and first inputs of the second and fifth amplifiers are connected to the first output of the three-phase capacitive divider, the first input of the third and second inputs of the second and fourth amplifiers are connected to the second output, and the first input of the fourth and second inputs of the third and fifth amplifiers are connected to the third output of the three-phase capacitive about the divider, the second inputs of the coincidence circuits of the trigger element of each channel are connected to the outputs of the adjacent channel of the sinusoidal voltage converter, the output of each circuit for generating a pulse of operation of the trigger element is connected to the first inputs of the same circuits of matches of the output circuits of the forward and backward counters, and each second input of these coincidence circuits is connected to the output of the trigger element of another channel.

2. The Converter according to claim 1, characterized in that the second inputs of the first to fifth coincidence circuits in the output circuit of the direct count are connected respectively to the inverse outputs of the trigger elements of the third, fourth, fifth, first and second channels, and the second inputs of the same coincidence circuits in the output countdown circuits are connected respectively in the inverse outputs of the trigger elements of the fourth, fifth, first, second and third channels.