SU1053006A2 - Transmitter of shaft angle position and shaft rotation rate - Google Patents

Transmitter of shaft angle position and shaft rotation rate Download PDF

Info

Publication number
SU1053006A2
SU1053006A2 SU823482230A SU3482230A SU1053006A2 SU 1053006 A2 SU1053006 A2 SU 1053006A2 SU 823482230 A SU823482230 A SU 823482230A SU 3482230 A SU3482230 A SU 3482230A SU 1053006 A2 SU1053006 A2 SU 1053006A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
inputs
counter
outputs
Prior art date
Application number
SU823482230A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Иосифович Каплун
Original Assignee
Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева filed Critical Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority to SU823482230A priority Critical patent/SU1053006A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1053006A2 publication Critical patent/SU1053006A2/en

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

ДАТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ И СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА по авт. св. № 934382, о т ли ч а - . ю ш и и с   тем, что, с пелью повы шени  точности измерени , второй счет чшс и второй perHcT f кроме ,tl цифровых и знакового разр дов снабжен с вспомои гательными старшими разр дами, вi состав датчика дополнителыю ввепены блок умножени  и делени  частоты с переменным коэффициентом, блок ьыч  .. тани  частот, второй нуль-орган и 6по& переключени  диапазонов, содерокашйй две схемы сравнени  кодов, схему ссжпеи дени , два инвертора, реверсивный счетчик, и дешифратор, причем выходы вспомогательных старших н разр дов второго регистра соед гаень1 с входами первой схемы сравнени  xoaoev-i выход которой подключен к вычнтаюше му входу реверсивного счетчика н входу первскх инее ртора, выход которого сое динен с первым входом схемы совпадени , вторсА вход которой подключен к выходу второй схемь сравнени  кодов, третий вход - к выходу второго инвертора , а выход - к сумми{; ю(цему входу реверсивного счетчика, выходы jtoTopcvo : соединены с входами дешифратора, последний выход которого подключен к входу второго инвертора, а все выходы к управд кшшм входам блока умножени  § и делени  частоты, другие входы кото (Л соедш1е11ы с выходом первого счетчика и выходом генератора импуль сов, а выход - с входом блока вычитани  частот, другой вход которого под- ключен к выходу фазоврашател , а вьЬсрд через второй нуль-орган - к входу формировател  задержанных импульсов, при этом выходы двух старших и знеисоел вого разр дов второго регистра соедисо нены с входами второй схемы сравнеQ ни  кодов. о 0дSENSOR OF ANGULAR POSITION AND SPEED OF ROTATION OF THE SHAFT on the bus. St. No. 934382, about t h and -. This is due to the fact that, with a higher accuracy of the measurement, the second count and the second perHcT f, besides, the digital and symbolic bits tl are equipped with secondary auxiliary bits, the composition of the sensor additionally includes the frequency multiplication and division unit variable factor, block yy .. tani frequencies, second null-organ and 6po & switching ranges, the content of two comparing codes, a dual circuit, two inverters, a reversible counter, and a decoder, the outputs of the auxiliary high-order bits of the second register are connected to the inputs of the first comparison circuit xoaoev-i whose output is connected to the upstream input of the reversible counter On the input is the first frost of the rotor, the output of which is connected to the first input of the coincidence circuit, the second input of which is connected to the output of the second code comparison circuit, the third input to the output of the second inverter, and the output to the sum {; j (to the reversible counter input, jtoTopcvo outputs: connected to the decoder inputs, the last output of which is connected to the input of the second inverter, and all outputs to the frequency division and frequency division control inputs, other inputs (L connectors with the output of the first counter and output the pulse generator, and the output with the input of the frequency subtraction unit, the other input of which is connected to the output of the phase divider, and the bsr through the second null organ to the input of the delayer pulse former, while the outputs of the two most senior and most advanced bits torogo soediso Nena register to the inputs of the second circuit sravneQ audio codes. about 0D

Description

110 Изобретение относитс  к измеритель ; но технике и может быть использовано в качестве цатчика углового положени  и мгновенной скорости вращени  вала в точных цифровых системах автоматического управлени  и регулировани . Известен аатчик углового положени  и скорости врашени , соаержаший генера тор импульсов, выхоа которого попключей к счетному входу счетчика, выхоа старшего разр ца которого через формирователь, опорных сигналов соециней с входом .фазовращател , поцключённого своим выходом к вхоау нуль-органа , выход нуль-органа соединен с входом 110 The invention relates to a meter; but the technique can also be used as a positioner of the angular position and instantaneous speed of rotation of the shaft in precise digital systems of automatic control and regulation. Known is the angle and position of the speed generator, which contains a pulse generator, the output of which is connected to the counting input of the counter, the output of which is higher than the output signal through the driver, the reference signals of the spinner, which was connected to the output of the zero-body, the output of the zero-body connected to the entrance

разрешени  записи первого регистра, информационные входы которого подключены к выходам срответствующих разр дов первого счетчика, выход генератора импульсов соединен также с счетным входом второго счетчика через ключ, управл кииий вход которого, соединен с выходом дополнительного триггера, вход сброса этого триггера соединен с выходом нуль-органа, выход которого соединен также с входом фо ииировател  задержанных импульсов,. управл ющего разрешением записи во второй регистр, а также предустановки второго счётчика и установки в единичное состо ние дополнительного триггера, инфорк ационные входы второго регистра подключены к соответствующим выходам счетчика jjlenabling the recording of the first register, the information inputs of which are connected to the outputs of the corresponding bits of the first counter, the output of the pulse generator is also connected to the counting input of the second counter via a key whose control input is connected to the output of the additional trigger; the reset input of this trigger is connected to the zero output; organ, the output of which is also connected to the input of the delayed pulses foiiruvatel,. controlling the resolution of recording in the second register, as well as presets of the second counter and setting in one state an additional trigger, information inputs of the second register are connected to the corresponding outputs of the counter jjl

Недостатком этого устрс йства  вл етс  невозможность одновременного обеспечени  в широком диапазоне изменени  скорости вращени  вьюоксй точно- сти измерени  как углового полс кени , так и скорости врашени  вапА, Это св зано с тем, что дл  достижени  минимальной погрешности определени  углового положени  необходима частота опорно1Ч сигнала фазовращател  знйчТГ;т©лую больша , чем .частота опорного сигнала, при которой достигаетс  минимум погрешности определени  скорости врашени . Минимальное значение относительной погрешности измерени  скорости врашени  достигаетс  за счет подле ркани  оптимального соотношени  между измер емой скоростью и частотой опорного сигнала фазоврашател .The disadvantage of this device is the impossibility of simultaneous provision in a wide range of changes in the rotational speed of the viewpoint of measuring the accuracy of both the angular field and the speed of the turnaround of VAPA. This is because in order to achieve the minimum error in determining the angular position, the frequency of the phase rotation signal is necessary. ZychTG; t is luy larger than the frequency of the reference signal, at which the minimum error of determining the speed of the turnaround is achieved. The minimum value of the relative error in the measurement of the rate of rise is achieved by optimizing the ratio between the measured speed and the frequency of the reference signal of the phase array.

Относительна  п хгрешность определени  скорости падает с уменьшением скорости вращени , если одновременно снижаетс  частота опорного напр жени . Од нако ; еньшение частоты опорного напрв жеии  приводит к увеличению погрешноуслови  мжимума погрешности определени  текущего значени  скорости вращени ). The relative accuracy of determining the speed decreases with decreasing speed of rotation if the frequency of the reference voltage simultaneously decreases. But ; Reducing the frequency of the reference voltage leads to an increase in the error condition of the error error in determining the current value of the rotation speed).

Цель изобретени  - повьшюние точно0 сти путем автоматизации стабильного выбора диапазона измерени  скорости врашени .The purpose of the invention is to improve accuracy by automating a stable selection of the range for measuring the speed of rotation.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчике углового положени  иThe goal is achieved by the fact that in the angular position sensor and

5 скорости врашени  вала второй счетчик и второй регистр кроме И цифровых и знакового разр дов снабжены 2 вспомЬгательными .старшими разр дами, в состав датчика дополнительно включены5 speeds of vrasheni shaft, the second counter and the second register, besides AND digital and sign bits, are equipped with 2 auxiliary high bits, the sensor also includes

0 блок умножени  и деледи  частоты с переменным коэффициентом, блок вычитани  частот, второй нуль-орган и блок переключени  диапазонов, содержащий две схемы сравнени  кодов, схему совпа- дени , два инверт ра, реверсивный счетчик, и дешифратор, причем выходы (I вспомогательных старших и знакового разр дов второго регистра соедине;ны с входами первой схемы сравнени 0 a multiplying and dividing frequency unit with a variable coefficient, a frequency subtraction unit, a second null organ, and a range switching unit, containing two code comparison schemes, a coincidence circuit, two inverters, a reversible counter, and a decoder, and outputs (I auxiliary higher and the sign bits of the second register are connected to the inputs of the first comparison circuit

0 кодов, выход которой подключен к вычитаюшему входу реверсивного счетчика и к входу первого инвертора, выход которого соединён с входом схемы совпа- , дени , второй вход которой подключен0 codes, the output of which is connected to the subtractor input of the reversible counter and to the input of the first inverter, the output of which is connected to the input of the matching circuit, the second input of which is connected

5 к вьЕходу второй схемы сравнени  кодов , третий вход - к выходу второго инвертора, а выход - к суммируюшему входу реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами дешифра-Q тора, последний выход которого под- .ключен к входу второго и)1вертора, а все выходы - к управл ющим входам блока умножени  и делени  частоты, другие входЬ которого соединены с выхо дом первого счетчика и с выходом генератора импульсов, а выход - с входом блока вычитани  частот, другой вход которого подключен к выходу фазовращател , а вь1ход через второй нуль-орган 6 сти определени  углового положени . , Относительна  погрешность определени  углового положени  имеет аве составл ющие . Перва  составл  оша  определ етс  изменением углового положени  за врем  между двум  соседними измерени ми . Частота опорного сигнала фазовращател  выбираетс  nocTOHHHCrfi (исход  из услови  минимума погрешности определени  углового положени  при максимальной скорости врашени ) и производитс  npeo6pia3OBaHHe выходной частоты фазовращател  перед подачей на вход блока измерени  скорости (исход  из к вхоцу формировател  зацерисаиных им- пульсов, прда этом выхоаы цвух старших и знакового разр аов второго регистра соеаинены с входами второй схемы сравнени  коаов. На фиг. 1 изображена функциональна  схема датчика; на фиг. 2 -.схема блока умнсккени .и делени  частоты. содержит генератор 1 импуль сов, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика 2. Выход старшего разр да счетчика 2 через фор мирователь 3 опорных напр жений сое цинен с входом фазовращател  4, подключенного своим выходом к входу нульоргана 5. Выход нуль-органа 5 соединен с входом разрешений записи первого ре- гистра 6, информационные входы которого подкл|Ьчены к выходам соответствующих триггеров первого счетчика 2, подключенным также к входам блока 7 умножени  и делени  частоты, другой вход которого соединен с выходом генератора 1, Выход блока 7 умножени  и делени  частоты соединен с входом блока 8 вь1читани  частот, другой вхо{ которого подключен к выходу фазоврао1а тел . Выход блока 8 вычитани  частот подключен .через второй нуль-орган 9 К входу сброса дополнительного триггера 10 и формировател  11 задержанных импульсов, третий выход которого соединен с входом установки в единичное, состо ние триггера 1О. Выход последг него подключен к управл ющему входу ключа 12. Выход ключа 12 соединен со счетным входом второго счетчика 13, входы предустановкикоторого соепине с вторым выходом формировател  11, : первый выход которого подключен к входу разрешени  записи второго регнст ра 14, информационные входы которого соединены с выходами второго счетчика 13. Во взаимодействии элементы lOt« 14 образуют блок 15 измерени  скоро- сти вращени . Блок 16 переключени  диапазонов , содержит в своем составе первую схему 17 сравнени  кбцов, соединенную своими входами с выходами вспсмог тепьных старших и знакового разр дов второго регистра 14. Выход схемы 17 сравнени  кодов соединен с BEd4HTai6i шим вхОдом реверсивного счетчика 18 и входом первого инвертора 19. Bidxod инвертора соединен с входом схемы 20 совпадени . Лрутой вход последней подключен к выходу второй схемы 21 сравнени  кодов, входы которой соединены с выходами двух ртарпих цифровых и знакового разр дов второго регистра 14. Третий вход схемы 2О совпадени  соеjlH eH с выходом второго инвертора 22. Bbixoa схемы 2О подключен к суммирую пюму входу реверсивного счетчика 18, выходы которого соединены с входами дешифратора 23. Выходы дешифратора 23 подключены к управл ющим входам блока 7 умножени  и делени  частоты. Последний выход дешифратора 23 соединен также с. входом второго инвертора 22. Устройство, работает следующим образом ., . Первый счетчик 2 выполн ет функцию; делени  частоты генератора 1. Формирователь 3 вырабатывает из выходных периодических сигналов первого счетчика 2 опорные напр жени  фазовращател  4.. Нуль-орган 5 формирует из выходных синусоидальных сигналов фазовращател  4 пр моугольные периодические , по переднему фронту которых осуществл етс  запись кода первого счетчика 2 в первый регистр 6. Выходные сигналы первого счетчика 2 вместе с импульсами генератора 1 поступают на информационные входы блока 7 умножени  и делени  частоты, на управл ющие входы которого воздействуют выходные сигналы дешифратсура 23. Выходна  частота f 1}д блока 7 умножени  и делени  частоты - ()/l :.,,if где FO - опорна  частота фазоврашател , 1 - целое число, завис щее от выбранного диапазона измерени  скорости вращени . Сигналы с частотой Рц с выхода блока 7 умножени  и делени  частоты поступают на вход блока 8 вычитани  чистот, на второй вход которого пос1упают вькодные сигналы фазо вращател  с частотой Г„, равной foi ept. где fgn - частота вращени  вала фазовращател$1| знакам плюс и минус соответствуют два противоположных направлени  вращени . На выходе блока 8 вычитани  частот образуетс  сигнал разностнсЛ частоты Fp равной Fo|2 Второй нулы-орган 9 из выходных синусоидальных сигналов блока 8 вычитани  частот формирует пр моугольные импульсы , поступающие в блок 15 вычислени  скорости вращени , образов шгый аопалнитепьным триггером 1О, форм роватёлем 11 задержанных импульсов, ключом 12, вторым счетчиком 13 и вторым регистром 14 в вышеописанной юс взаимосв зи. Из выражени  слецует, что подача на вход блока вычислени  скорости разностной частоты FP эквива лентна поааче на вход фазовращател  преобразованной опорное частоты р св занной с истинными значением частоты о соотношением Ч-РО Ёлок вычислени  скорости определ ет приращение периода Тр разностноГР сигнала ( ° отшмиению к периоду Tffp преобразованного сигна ла (Тцв / пр ) и работает следующи образом. По переднему фронту выходно го сигнала нуль-органа 9 дополнител1г ный триггер 10 переходит в нулевое состо щие и, воздейств у  на управл ющи вход ключа 12, прекратит поступление импульсов генератора 1 на счетный вход второго счетчика 13. Передний фрон1г вы ходного сигнала нуль-органа 9 запустит также формирователь 11 задержанных импульсов, который выдает на своем первом выходе импульс через врем , достаточное дл  завершени  распространени  переносов Ьо втором счетчике 13. По импульсу происходит перезапись кода счетчика 13 во второй регистр 14. Второй импульс формировател  11. задержанных импульсов, воздейству  на входы предустановки вто. рого счетчика 13, осуществит запись в него кода, соответствукицего промежутку времени между передним фронтом импульса нулсхюрт ана 9 и началом импульса на третьем выходе формировател  11 задержанных импульсов. Этот импульс поступает на установрчный вход триггера 1О и переводит его в единичное состо ние , в результата чего открываетс  ключ 12, и импульсы генератора 1 вновь поступают на счетный вход второго счетчика 13. Таким образом, в регистре 13 б каждого следующего периода выход сигнеша нуль-органа 9 фиксируетс  код разности бТр равный . Дл  обеспечени  минимального значени  погрешности В Q необходимо цл  каждои измер емой скорости вращени  задавать свОе значение преобразованной частоты и соответствующее значение параметра 1 . Однако неизменность структуры блока измерени  скорости вращени  обеспечиваетс  только в том случае, если параметр i принимает целочисленные значени , т.е. одно значение параметра 4 соответствует некоторому диапазону намерени  скорости вращени . Разр д- : ность приращени  &ТР будет при этом Увеличиватьс - с уменьшением частоты вращени  вр , что следует из выражени  При постр5шной разр дности лТ скорость вращени  определ етс  по формуле . fepW b где АА т. То .. Таким, образом, критерием выбора диапазона  вл етс  сохранение неизменной разр дности лТр . Если при возрастании скорости вращени  разр дность (СГп превысит заданную, то необходимо перейти на диапазон с меньшим на единицу значением параметра 4 , Наоборот, при уменьшении разр дности Afp необходимо увеличить значение параметра 4 . Погрещность измерени  скорости вращени  будет уменьшатьс  с увеличением Минимальное значение тюриодаТир jJaBHoe определ етс  тем, чтобы обеспечить на первом диапазоне наилучшую точность измерени  скорости вращени . Тогда на следующих диапазонах , соответствующим большим значени м параметра i , погрешность измерени  скорости 8Ц} будет падать. Значение параметра 4 , соответствующее первому диапазону измерени  скорости, может быть найдено из соотаошени  о И It 1 IOgz, np 0 Величина максимального приращени  ptnoiXi на диапазоне при максимальной скорости вращени р р. и число Ш аи4фовых разр дов второго счетчика 13 и второго регистра 14 определ ютс  выражени ми pmoiM epmax . waxf Полученное выражение округл етс  до ближайшего большего целого. Кроме .П цифровых разр дов второй счетчик 13 и второй регистр 14 име ют с вспомогательных старших и знаховый разр д. Вспомогательные старшие разр ды предназначены дл  организапив анализа выхода &Тр за пределы разр п- ной сетки, т.е. дл  анализа выполнени  ° . - : Признаком переполнени  разр дке сет ки будет несовпадение кода во вспомо- гательных разр дах с кодом знакового разр да. Это положение справедливо при вьшолнении услови  , - .5 При лТр О на первом, так и на всех последующих диапазонах в конце периода пр все f) разр ды второго счет чика 13 сброс тс  в ноль. ЕслиbTn Q lt ТО от момента сброса в ноль до момента фиксации кода лТр в, регистре 14 на счетный вход второго счетчика 13 посту п т менее 2 импульсов, т.е. измен т свое состо ние только основные разр ды а вспомогательные останутс  в нулевом состо нии. При йТр какой-либо из вспомогательных разр дов перейдет в единичное состо ние. Ан шогично можнр, показать, что, если &Тр выполн ете с  условие лТр /i , .то в момент фиксации вспомогательные и знаковые разр ды второго счетчика 13 будут в единичном состо нии, а при нарушении этого услови  какой-либо из вспомогательных разр дов перейдет в нулевое состо ние. Таким образом, критерием перехода на диапазон с меныиим «качением пара метра I  вл етс  несовпадение кода ЗЕГ кового разр да второго регистра 14 с кодом вспомогательных разр дов. Поскольку на каждый следующий диапазон при неизменном значении Р8 сопровож даетс  увеличением разр дности ьТр на два разр да, то дл . получени  одво {ачного представлени  - на последнем диапа. число двапазйк нов 5 должно быть св зано с Komnecti BOM вспомогательных разр дов cooiHO шением 72(5-0.Критерием перехода на диапазон с большим значением параметра i  вл етс  совпадение кода в двух старинЬс дифро вых разр дах второго регистра 14 с кодом его знакового разр да. Пусть, 1 06. 8 например, HpV О ,т.е. в знаковом раэр де - ноль, и, кроме того, в двух цифровых разр дед кода Д.ТР также нули. Увеличение значений 4 на единицу , приведет к возмоокному заполнению двух старших цифровых разр дов, однако переполинёние разр дной сетки не произойдет. | Принцип работы блока переключени  диапазонов следующий. Проверка совпадени  содержимого знакового разр да с содержимым Е вспомогательных р 1зр дов. Если они не совпа дают, то - переход на диапазон,с меньшим на единицу значени  параметра 4 . Если содержимое знакового и вспомо гательных разр дов совпадаю т, то происходит проверка совпадени  содержимого знакового и двух старших цифровых разр  дов. При совпадении « переход на диапа .. зоне с большим на единицу значением па- раметра Блох переключени  диапазонов, реализующий приведенный алгоритм работает следующим образом. Перва  схема сравнени  17 выраба- тьюает на выходе единичный сигнеш при несовпадении содержимого знакового и с вспомогательных старших разр дов. Этот единичный сигнал поступает на Bbi4Hta- юший вход реверсивного счетчика 18, соответственно уменьша  его код на единицу. Выход схемы 17 сравнени  через инвертор 19 соединен с входом трехвходовой схемы 2О совпадени , на второй вход которой поступают единичные сигналы с выхода второй схемы 21 сравнени  при совпадении кода знакового разр да с кодом двух старших цт))ровых разр дов, а третий вход схемы 2О подключен к выходу инвертора 22. При отсутствии запрешаюш гр нулевого потенциала на выходе инверторов 19, 22 единичный потенциал с вь1хода схемы 21 сравнени  при совпа нии кода знакового разр да с кодом двух старших цифровых разр дов, а третий вход схемы 20 подключен к выходу инвертора 22. При отсутствии запрещающего нулевого потенциала на выходе инверторов 19, 22 единичный потенциал с выхода схемы 21 срйвн«{и  через схему 20 совпадени  поступит на суммирующий вход реверсивного счетчика 18 и увеличит его код на единицу. Код счетчика 18 расшифровьюаетс  дешифратором 2.3, так что каждому диапазону измерени  соответствует один возбужденный вьсход дешифратор ра. Пос1Ю перехода на последний диапазон5 to enter the second code comparison circuit, the third input to the output of the second inverter, and the output to the summing input of the reversible counter, the outputs of which are connected to the inputs of the decryptor Q of the torus, the last output of which is connected to the input of the second and 1 inverter, and all outputs are to control inputs of a frequency multiplying and dividing unit, the other inputs of which are connected to the output of the first counter and the output of a pulse generator, and the output to the input of a frequency subtraction unit, another input of which is connected to the output of the phase shifter, and output through the second zero -orga 6 STI determine angular position. The relative error of determining the angular position has ave components. The first component is determined by the change in the angular position during the time between two adjacent measurements. The frequency of the reference signal of the phase shifter is selected by nocTOHHHCrfi (based on the minimum of the detection of the angular position at the maximum speed of rotation), and the output frequency of the phase converter is npeo6pia3OBaHHe before it is fed to the input of the velocity measurement unit (based on the generator, it is set to the speed of the phase shifter, then it is sent to the speed generator (proceeding from the generator of the speed generator). the sign bits of the second register are connected to the inputs of the second coa comparison circuit. In Fig. 1, a functional diagram of the sensor is shown; Fig. 2 is a diagram of a smart unit and division of the clock contains a pulse generator 1, the output of which is connected to the counting input of the first counter 2. The output of the higher discharge of the counter 2 through the former 3 reference voltages is connected to the input of the phase shifter 4 connected by its output to the input of the null organ 5. Output of the zero-organ 5 is connected to the recording resolution input of the first register 6, the information inputs of which are connected to the outputs of the corresponding triggers of the first counter 2, also connected to the inputs of the frequency multiplication and division unit 7, the other input of which is connected to the output g Generator 1, the output of the frequency multiplication and division unit 7 is connected to the input of the frequency reading unit 8, the other input {of which is connected to the output of the phasing of the tel. The output of the frequency subtraction unit 8 is connected. Through the second null organ 9 To the reset input of the additional trigger 10 and the driver 11 delayed pulses, the third output of which is connected to the installation input to the unit, the state of the trigger 1O. The output of the latter is connected to the control input of the key 12. The output of the key 12 is connected to the counting input of the second counter 13, the preset inputs of which are connected to the second output of the driver 11,: the first output of which is connected to the recording enable input of the second register 14, the information inputs of which are connected to the outputs of the second counter 13. In the interaction, the elements lOt 14 14 form a unit 15 measuring the speed of rotation. The range switching unit 16 contains in its composition the first comparing circuit 17 of cbts connected by its inputs to the outputs of the high and sign bits of the second register 14. The output of the comparing circuit 17 is connected to the BEd4HTai6i input of the reversing counter 18 and the input of the first inverter 19. The inverter biDxod is connected to the input of a matching circuit 20. The last input is connected to the output of the second code comparison circuit 21, the inputs of which are connected to the outputs of two digital and sign digits of the second register 14. The third input of the 2O circuit coincides jailH eH with the output of the second inverter 22. Bbixoa 2O circuit is connected to the sum of the reverse input counter 18, the outputs of which are connected to the inputs of the decoder 23. The outputs of the decoder 23 are connected to the control inputs of the frequency multiplication and division unit 7. The last output of the decoder 23 is also connected with. the input of the second inverter 22. The device operates as follows.,. The first counter 2 performs the function; dividing the frequency of the oscillator 1. The shaper 3 generates from the output periodic signals of the first counter 2 the reference voltages of the phase shifter 4. .. The zero-body 5 forms from the output sinusoidal signals of the phase shifter 4 rectangular periodic, on the leading edge of which the code of the first counter 2 is written to the first register 6. The output signals of the first counter 2 together with the pulses of the generator 1 are fed to the information inputs of the frequency multiplication and division unit 7, the control inputs of which affect the output deshifratsura signals 23. The output frequency f 1} d multiplying unit 7 and the frequency dividing - () / l:. ,, if where FO - reference frequency fazovrashatel 1 - integer dependent on the selected present rotational speed measurement range. Signals with frequency Rc from the output of block 7 multiplying and dividing the frequency are fed to the input of block 8 of the subtraction of cleanliness, to the second input of which they receive the code signals of the phase of the rotator with a frequency H "equal to foi ept. where fgn is the frequency of rotation of the shaft of the phase shifter $ 1 | plus and minus signs correspond to two opposite directions of rotation. At the output of the frequency subtraction unit 8, a differential frequency signal Fp equal to Fo | 2 is formed. The second zero-organ 9 of the output sinusoidal signals of the frequency subtraction unit 8 forms rectangular pulses arriving at the rotation speed calculating unit 15, the images of the focal trigger 1O, form 11 delayed pulses, key 12, the second counter 13 and the second register 14 in the above described interconnection. From the expression it is clear that the input to the input unit of the speed calculator of the difference frequency FP is equivalent to the input of the phase shifter of the converted reference frequency p associated with the true frequency value of the HR-EOR ratio of the speed calculation determines the increment of the period Tr of the difference signal GF (° back to the period The transformed signal Tffp (TTsv / pr) works as follows: On the leading edge of the output signal of the null organ 9, the complementary trigger 10 goes to the zero state and, affecting the control inputs key 12, will stop the flow of generator 1 pulses to the counting input of the second counter 13. The leading edge of the output signal of the zero-organ 9 will also start the delayed pulses 11, which outputs a pulse at its first output after a sufficient time to complete the propagation of transfers to the second counter 13 The pulse rewrites the counter code 13 into the second register 14. The second pulse of the delayed pulses of the driver 11, will act on the inputs of the preset WTO. The first counter 13 will write a code into it, corresponding to the time interval between the leading edge of the zero-shift pulse 9 and the beginning of the pulse at the third output of the driver 11 delayed pulses. This pulse arrives at the set-up input of the trigger 1O and translates it into a single state, as a result of which the key 12 is opened, and the pulses of the generator 1 are again fed to the counting input of the second counter 13. Thus, in register 13b of each next period, the output of the zero sign is Authority 9 fixes the difference code bTp equal. To ensure the minimum value of the error B Q, it is necessary for each measured rotational speed to set the converted frequency value and the corresponding value of the parameter 1. However, the immutability of the structure of the measuring unit of rotational speed is ensured only if the parameter i takes integer values, i.e. one value of parameter 4 corresponds to a certain range of intention of rotational speed. The bit size: the increment of & TP will increase at the same time - with a decrease in the rotation frequency vp, which follows from the expression. For a post-discharge bit, the rotation speed is determined by the formula. fepW b where AA is m. So .. Thus, the criterion for the selection of a range is that the constant lTp is maintained unchanged. If the bit increases with the rotation speed (CGS exceeds the target value, then it is necessary to move to a range with a smaller one unit value of parameter 4). Conversely, if Afp decreases, it is necessary to increase the value of parameter 4. The measurement speed of rotation speed will decrease with increasing Minimum value of turide jJaBHoe is determined by ensuring in the first range the best accuracy of measuring the rotational speed. Then the following ranges, corresponding to large values of the parameter i, are A speed measurement rate of 8C} will fall. The value of parameter 4, corresponding to the first speed measurement range, can be found from the ratio AND It 1 IOgz, np 0 The maximum increment ptnoiXi on the range at the maximum rotational speed p and the number of W and F bits The second counter 13 and the second register 14 are determined by the expressions pmoiM epmax. waxf The resulting expression is rounded to the nearest larger integer. In addition to the digital bits, the second counter 13 and the second register 14 are from the auxiliary high and the digit bit. The auxiliary high bits are intended for organizing the analysis of the output of &Tr; beyond the range of the discharge grid, i.e. for performance analysis °. -: A sign that the grid is full is a mismatch of the code in the auxiliary bits with the code of the sign bit. This provision is valid when the condition is fulfilled, - .5 When the signal is on the first and on all subsequent ranges at the end of the period, all f) bits of the second counter 13 are reset to zero. If bTn Q lt MOT from the moment of resetting to zero until the time when the code of the code of LTP in is fixed, register 14 on the counting input of the second counter 13 post n t less than 2 pulses, i.e. only the main bits will change their state and the auxiliary will remain in the zero state. When rtr, any of the auxiliary bits will go to a single state. It’s possible to show that if & Tr is fulfilled with the condition lTR / i, then at the moment of fixation, the auxiliary and sign bits of the second counter 13 will be in a single state, and if this condition is violated, any of the auxiliary bits Dov will go to zero state. Thus, the criterion for switching to a range with alternating "rolling parameter I is the mismatch of the ZEG bit code of the second register 14 with the code of auxiliary bits. Since for each next range, with a constant value of P8, it is accompanied by an increase in discharge by Tr by two bits, then for. obtaining a single (aerial representation at the last range). The number of two letters 5 must be associated with the Komnecti BOM auxiliary bits of the cooiHO 72 (5-0. The criterion for switching to the range with a large value of the parameter i is the coincidence of the code in the two old diffracted bits of the second register 14 with the code of its sign digit Yes. Let 1 06. 8 for example, HpV O, i.e., in the sign-paired de - zero, and, moreover, the two digital digits of the D.RT code are also zeros. Increasing the values of 4 by one will lead to filling in the two higher digit bits, however, no repetition of the bit grid will occur. | Principle p The range switching unit bots are as follows. Checking that the content of the sign bit matches the content of the E auxiliary p 1 bp. If they do not match, then go to the range with a smaller one unit value of the parameter 4. If the contents of the sign and auxiliary bits match , then the matching of the contents of the sign and two high-order digital bits takes place. If there is a match, the transition to the range of the zone with a larger one unit value of the Bloch range switch parameter that implements the reduced algorithm as follows. The first comparison circuit 17 generates a single signal at the output if the contents of the sign and the auxiliary high-order do not match. This single signal is fed to the Bbi4Hta- the second input of the reversible counter 18, respectively, reducing its code by one. The output of the comparison circuit 17 is connected via inverter 19 to the input of the three-input 2O coincidence circuit, the second input of which receives single signals from the output of the second comparison circuit 21 when the sign bit code coincides with the code of the two higher order bits)) connected to the output of the inverter 22. In the absence of a ground potential zero at the output of the inverters 19, 22, the unit potential from the output of the comparison circuit 21 when the sign bit code coincides with the code of the two higher digit bits, and the third input of the circuit 20 is connected output of the inverter 22. In the absence of prohibiting the zero potential at the output of inverter 19, the potential of the unit 22 from the output circuit 21 sryvn "{and in a coincidence circuit 20 goes to a summing input of down counter 18 and will increase the code by one. The counter code 18 is decoded by the decoder 2.3, so that each excited measuring range corresponds to one excited decoder ras. Setting the last range

с махсималшым значением (соответ ствукнций измерению минимальных частот в):вшенв ), нулевой потенциал с выхоаа инвертора 22, поаключенногчэ своим вхопом к последнему выходу дешифратора 23, 5 закроет схему совпадени  2О. и дальней шее увеличение кода счетчика 17 будет блокировано.with the maximum value (corresponding to the measurements of the minimum frequencies in): external, the zero potential from the output of the inverter 22, after its conclusion to the last output of the decoder 23, 5, closes the coincidence circuit 2O. and a further increase in the counter code 17 will be blocked.

Работа бпокй 7 основана на исключе НИИ каждого импульса с номером 2 в 10 серии цмпульсов генератора 1. Дл  это го (фиг. 2) кО у«мутатор 24 подключен своими информационными входами к: триггеров счетчика 2, а на л юише входы к м««мутатора 24 поданы вы- 15 в Operation 7 is based on the exclusion of the scientific research institutes of each pulse with the number 2 in 10 series of impulses of the generator 1. For this (Fig. 2), the coA 24 “mutator 24 is connected by its information inputs to: the trigger 2 of the counter, and on the inputs to the m“ "Mutator 24 filed you- 15 in

ходные сигналы от дешифратора 23. При наличии единичного потенциала на i -ом выходе дешифратора 23 выходной сигнал 1 -«юго триггера счетчика 2 через комму:татор 24 поступит на вход формировате- 20 foi 25 коротких импульсов, выходной, сигнал которого запретит, прохождениеoutput signals from the decoder 23. If there is a single potential at the i-th output of the decoder 23, the output signal 1 - “south trigger of the counter 2 through the commutator 24 is fed to the input of the for- mator 20 foi 25 short pulses, the output signal of which will forbid the passage

/foff углоЗого 1/ foff corner of 1

очередного импульса генератора 1 через схему 26 запрета. Таким образом, на выходе схемы 26 запрета будут сигналы со средней частотой равнойthe next pulse generator 1 through the circuit 26 of the ban. Thus, at the output of the prohibition circuit 26 there will be signals with an average frequency equal to

Лср Импульсы с частотой поступают на вход вспомогательного счетчика 27, который имеет коэффициент пересчет, равный коэффициенту пересчета счетчика 2, так что на выходе счетчика 27 будут сигналы с частотой Т уд .LSR Pulses with frequency are fed to the input of auxiliary counter 27, which has a conversion factor equal to the conversion factor of counter 2, so that the output of counter 27 will be signals with a frequency of T beats.

Блок 8 вычитани  частот включаетFrequency subtraction unit 8 includes

нижних частот.low frequencies.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет с приемлемой дл  большинства практических применений точностью измер ть как угловое положение, так и скорость вращени  вала в широком диапазоне частот вращени ., себ  балансный модул тор и фильтрThus, the proposed device allows with acceptable for most practical applications accuracy to measure both the angular position and the speed of rotation of the shaft in a wide range of rotational frequencies. The balance modulator and filter itself

фvi.ffvi.f

фае. 2fae. 2

Claims (1)

ДАТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЁ-. НИЯ И СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА по авт. св. № 934382, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повы шения точности измерения, второй счетчик и второй регистр кроме, И цифровых и знакового разрядов снабжен В вспомогательными старшими разрядами, в состав датчика дополнительно введены блок умножения и целения частоты с переменным коэффициентом, блок вычи— .. тания частот, второй нуль-орган и блок переключения диапазонов, содержащий две схемы сравнения кодов, схему совпадения, два инвертора, реверсивный счетчик, и дешифратор, причем выходы £ вспомогательных старших и знакового разрядов второго регистра соединены с входами первой схемы сравнения кодов., выход которой подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика и входу первого инвертора, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения, второй вход которой подключен к выходу второй схемы сравнения кодов, третий вход — к выходу второго инвертора, а выход — к суммирующему входу реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами дешифратора, последний выход которого подключен к входу второго инвертора, а все выходы к управляющим входам блока умножения и целения частоты, другие входы кото| рого соединены с выходом первого счетчика и выходом генератора импульсов, а выход — с входом блока вычитания частот, другой вход которого подключен к выходу фазовращателя, а выход через второй нуль—орган — к входу формирователя задержанных импульсов, при этом выходы двух старших и знакового разрядов второго регистра соединены с входами второй схемы сравнения кодов.CORRECT POSITION SENSOR -. NII AND SPEEDS OF ROTATION OF THE SHAFT by ed. St. No. 934382, due to the fact that, in order to increase the accuracy of measurement, the second counter and the second register, in addition to the digital and sign digits, are equipped with auxiliary auxiliary digits, an additional block is added to the sensor multiplying and healing frequencies with a variable coefficient, a frequency subtracting unit, a second null organ and a range switching unit containing two code comparison circuits, a coincidence circuit, two inverters, a reversible counter, and a decoder, with outputs of auxiliary auxiliary and signed digits second about the register are connected to the inputs of the first code comparison circuit., the output of which is connected to the subtracting input of the reverse counter and the input of the first inverter, the output of which is connected to the first input of the matching circuit, the second input of which is connected to the output of the second code comparison circuit, the third input is to the output of the second inverter, and the output to the summing input of the reversible counter, the outputs of which are connected to the inputs of the decoder, the last output of which is connected to the input of the second inverter, and all outputs to the control inputs of the multiplication unit and frequency, other inputs of which | They are connected to the output of the first counter and the output of the pulse generator, and the output to the input of the frequency subtraction unit, the other input of which is connected to the output of the phase shifter, and the output through the second zero-organ is connected to the input of the delayed pulse shaper, while the outputs of the two most significant and significant bits the second register connected to the inputs of the second code comparison circuit. 1 10530061 1053006
SU823482230A 1982-07-22 1982-07-22 Transmitter of shaft angle position and shaft rotation rate SU1053006A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823482230A SU1053006A2 (en) 1982-07-22 1982-07-22 Transmitter of shaft angle position and shaft rotation rate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823482230A SU1053006A2 (en) 1982-07-22 1982-07-22 Transmitter of shaft angle position and shaft rotation rate

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU934382A Addition SU221324A1 (en) DEVICE FOR LINEAR MEASUREMENTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1053006A2 true SU1053006A2 (en) 1983-11-07

Family

ID=21026248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823482230A SU1053006A2 (en) 1982-07-22 1982-07-22 Transmitter of shaft angle position and shaft rotation rate

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1053006A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР по за вке hfe 297075О/18г.1О, кл. С 01 Р 3/489, 1981 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5347277A (en) Dual phase resolver to digital converter
SU1053006A2 (en) Transmitter of shaft angle position and shaft rotation rate
JPS6029882B2 (en) Displacement detection device
JPH01320468A (en) Method and apparatus for measuring revolutions of machine
SU610021A1 (en) Digital r.p.m. meter
SU1018039A1 (en) Digital phase meter
SU1411680A1 (en) Speed digital meter
SU1133668A1 (en) Angular displacement encoder
SU612177A1 (en) Pulsating power meter
SU983576A1 (en) Phase inverter phase error measuring device
SU760150A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1111188A1 (en) Displacement encoder
SU751972A1 (en) Apparatus for measuring the mechanical speed of drilling
SU808967A1 (en) Digital autocompensating phase-meter
JP2582786Y2 (en) Encoder counter
SU779903A1 (en) Digital phase meter
SU1022202A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU378921A1 (en) TWO-ACCOUNT CONVERTER "ANGLE - CODE"
SU1709234A1 (en) Digital phasemeter
SU676972A1 (en) Digital harmonic signal period meter
SU487361A1 (en) Device for forming azimuth marks
SU1243095A1 (en) Multichannel frequency-to-digital converter
SU989491A1 (en) Digital follow-up phase meter
SU1328762A1 (en) Digital phase meter of instantaneous values
SU817605A1 (en) Digital phase meter