SU1091202A1 - Shaft turn angle encoder - Google Patents

Shaft turn angle encoder Download PDF

Info

Publication number
SU1091202A1
SU1091202A1 SU833538710A SU3538710A SU1091202A1 SU 1091202 A1 SU1091202 A1 SU 1091202A1 SU 833538710 A SU833538710 A SU 833538710A SU 3538710 A SU3538710 A SU 3538710A SU 1091202 A1 SU1091202 A1 SU 1091202A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
phase
output
code
inputs
Prior art date
Application number
SU833538710A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Алексеевич Кузянов
Владимир Викторович Шекшня
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3697
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 Предприятие П/Я А-3697 filed Critical Предприятие П/Я А-3697
Priority to SU833538710A priority Critical patent/SU1091202A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1091202A1 publication Critical patent/SU1091202A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий источник питани , соединенный с входом фазовращател , выход которого соединен с информационным входом фазосдвигакгщей цепи, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с общей шиной, выходи - с входами блока преобразовани  интервала времени в код, а второй вход первого компаратора соединен с выходом фазосдвигающей цепи, о тличающий с . тем, что, с целью повьшени  его разрешающей способности, в него введены суьматор и генератор, а фазосдвигак ца  цепь выполнена управл емой , выход генератора соединен с управл ющим входом фазосдвигаюцей цепи, ВЫХОДисточника питани  соединен с вторым входом второго компаратора , выходы блока преобразовани  (Л интервала времени в код соедине с входами сумматора. ;оSHAFT ANGLE CONVERTER A CODE containing a power source connected to the input of the phase shifter, the output of which is connected to the information input of the phase shifting circuit, the first and second comparators, the first inputs of which are connected to the common bus, the output to the inputs of the time interval-to-code conversion unit, and the second input of the first comparator is connected to the output of the phase-shifting circuit, which is equivalent to so that, in order to increase its resolution, a supervisor and a generator were introduced into it, and the phase shifter was controlled, the generator output was connected to the phase shifting control input, the power supply EXIT was connected to the second input of the second comparator, the outputs of the conversion unit (L the time interval in the code is connected to the inputs of the adder; o

Description

Изобретение относитск к измерительной технике, а именно к устройствам дискретных датчиков углар и может быть использовано в точном приборо строении. Известен преобразователь угла поворота, вала в код, содержащий синусно-косинусный вращаюпщйс  трансформатор (СКВТ), выход которог соединен через усилитель с первым входом фазочувствительного выпр мител , выход которого соединен с управл ю цими входами первого и второго ключей и с входом генератора переменной частоты, выход которого соединен с входами первого и второг ключей, выходь которых соединены с входами реверсивного счетчика, выхо которого соединен с входом функционального преобразовател  код-напр  жение, выходы которого соединены с синусной и косинусной дбмотками сквт tn. Недостатком такого преобразовате л   вл етс  низка  разрешающа  способность э определ ема  квантом функ ционального преобразовател  код-напр жение . Наиболее близким к пррдагаеыаму  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источни питани , соединенный ,с входом фазовращател , выходы которого со единен через фазосдвигающую цепь с первыми входами компараторов, вторые входы которых соединены с общей шиной, а вьЕсо.ды -- с входами блока преобразовани  интервала времени в код С2 . Недостатком известного преобразо вател   вл етс;  низка  разрешающа  способность, ограничени  разрешающе способностью блока преобразовани  интервала времени в код. Цель изобретени  - повышение разрешающей способности преобразова тел  угла поворота вала в код. Поставленна  цель достигаетс  те что в преобразователь угла поворота вала в-код, содержащий источник пит ни , соединенный с входом фазовраща уел , выход которого сое,динен с информационным входом фазосдвигающей цепи, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с общей пшной, выхо.цы - с входами блока преобразовани  интервала времен  в код, а второй вход первого компаратора соединен с выходом фазосдвигающей цепи,, введены сумматор и генератор , а фазосдвигаюа а  цепь выполнена управл емой, выход генератора соединен с управл ющим входом фазо сдвигающей цепи, выход источника питани  соединен с вторым входом второго компаратора, выходы блока преобразовани  интервала времени в код соединены с входами сумматора. На фиг 1 приведена структурна  схема преобразовател  угла поворота вала в код; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу, Преобразователь угла поворота вала в код содержит фазовращатель 1 , управл емую фазосдвигающую цепь 2, генератор 3, компараторы 4 и 5 блок 6 преобразовани  интервала времени в код, сумматор 7 и источник 8 питани . На фиг. 2 изображены графики изменени  сдвига фазы синусоидального напр жени  с выхода фазосдвигающей цепи 2 относительно опорного напр жени  5J при различных значени х измер емого угла Чд (положени  А, Б, В); линий соседних уровней квантовани  блока 6 преобразовани  интервала времени в код (i) и (i+1); моменты времени 1, 2, считывани  кодов блоком 6 и суммировани  этих кодов в сумматоре 7 в течение периода TQ управл ющего периодического сигнала ; а также величина Д цены единицы младшего разр да блока 6 преобразовани  интервала времени в код. Преобразователь работает следующим образом.- . Генератор 3 формирует периодические сигналы треугольной формы, , подаюпд-гес  на управл ющий вход фазосдвигающей цепи 2, под действием которых она обеспечивает дополнительный фазовый сдвиг синусоидального напр жени  с выхода фазовращател  1 на угол 5 равный единице младшего разр да блока 6 с периодом, в течение которого происходит 2 циклов преобразовани  в этом блоке. На прот жении периода TQ управл ющего сигнала на вход сумматора 7 из блока 6 поступают 2 кодов угла, измеренного с дискретностью и , сумму которых сумматор накапливает. Так как из-за наличи  периодического фазового сдвига фаза напр жени  на первом входе компаратора 5 непрерывно мен етс , то в течении части периода выдаетс  код (I) (фиг, 2, 3 положение Б, участки а-б, г- д), а в течение оставшейс  части периода код (i+1) (фиг. 2,положение Б, участ ки б-в, в-г), Значение суммы кодов (i) и (i+l) за период Тд определ етс  сдвигом фазы - , пропорциональным измер емому углу. Значение суммы кодов с дискретностью л имеет на 01 значащих разр дов больше, чем код на выходе блока 6. Рассматрива  полученную сумму как оценку измер емого угла, наход т, что путем наложени  на основной фазовый сдвиг дополнительного периодического фазового сдвига и суммировани  кодов за период угол измер етс  с дискретностью д, меньшей дискретности и блоков 6 в , т.е. Л J /2 Получение dyMNOJ кодов за период Т- не имеет смысла (в части уменьшени  погрешности от дискретности) 024 без введени  дополнительного периодического фазового сдвига, так как в этом случае суммируютс  одни и те же коды в течение всего периода и сумма представл ет просто увеличенный в 2 раз код блока 6, а m дополнительных значащих разр дов содержат нули. Кроме того, осреднение кодов за период позвол ет уменьпшть шумовую составл ющую в коде блока 6, так как шум имеет нулевае среднее значение. Повышение точности измерени  угла с помощью предлагаемого преобразовател  расшир ет область его использовани , замен   в р де случаев измерение угла с помощью высокоточных оптических средств (теодолитов), обслуживаемых оператором, и позвол ет автоматизировать процесс высокоточного измерени  угла.The invention relates to a measurement technique, namely to devices of discrete sensors of angle, and can be used in an exact instrument structure. A known angle-of-turn converter, a shaft into a code containing a sine-cosine rotational transformer (SCWT), the output of which is connected via an amplifier to the first input of a phase-sensitive rectifier, the output of which is connected to the control inputs of the first and second keys of the variable frequency generator, the output of which is connected to the inputs of the first and second keys, the output of which is connected to the inputs of the reversible counter, the output of which is connected to the input of the function code-voltage converter, the outputs of which connect are not with sine and cosine dbmotkami squat tn. The disadvantage of such a converter is the low resolution of the code-voltage, which is determined by the quantum of the functional converter voltage. Closest to the prdagayayamu is a shaft angle converter into a code containing power sources, connected to the input of the phase shifter, the outputs of which are connected through a phase-shifting circuit to the first inputs of the comparators, the second inputs of which are connected to the common bus, and the VEs are connected to the inputs of the time interval conversion unit to the C2 code. A disadvantage of the known transducer is; low resolution, limiting the resolution of the time interval to code conversion unit. The purpose of the invention is to increase the resolution of the converters of the shaft rotation angle into the code. The goal is achieved by the fact that in the converter of the angle of rotation of the shaft V-code containing a power source connected to the input of the phase rotation, the output of which is soy, is connected to the information input of the phase-shifting circuit, the first and second comparators, the first inputs of which are connected to the common ground terminal .tsi - with the inputs of the time interval conversion unit into the code, and the second input of the first comparator is connected to the output of the phase-shifting circuit, an adder and a generator are entered, and phase-shifted and the circuit is controlled, the generator output is connected to the control the phase shift circuit input, the output of the power source is connected to the second input of the second comparator, the outputs of the time interval to code conversion unit are connected to the inputs of the adder. Fig 1 shows a structural diagram of the converter of the angle of rotation of the shaft into the code; in fig. 2 shows timing diagrams explaining its operation. The shaft angle-to-turn converter contains the phase shifter 1, the controlled phase-shifting circuit 2, the generator 3, the comparators 4 and 5, the block 6 for converting the time interval to the code, the adder 7 and the power source 8. FIG. Figure 2 shows the graphs of the phase shift of a sinusoidal voltage from the output of the phase-shifting circuit 2 relative to the reference voltage 5J at various values of the measured angle Rf (position A, B, C); lines of adjacent quantization levels of a time interval conversion unit 6 into code (i) and (i + 1); times 1, 2, the reading of the codes by the block 6 and the summation of these codes in the adder 7 during the period TQ of the control periodic signal; as well as the value D of the unit of the low-order unit of the block 6 that converts the time interval to the code. The converter works as follows. The generator 3 generates periodic signals of a triangular shape,, supply to the control input of the phase-shifting circuit 2, under the action of which it provides an additional phase shift of the sinusoidal voltage from the output of the phase shifter 1 at an angle of 5 equal to the unit least significant unit 6 with a period during which occurs 2 conversion cycles in this block. During the period TQ of the control signal, 2 angle codes measured with discreteness and the sum of which the adder accumulates are received at block 6 to the input of adder 7 from block 6. Since, due to the presence of a periodic phase shift, the voltage phase at the first input of the comparator 5 changes continuously, during part of the period the code (I) is issued (FIGS. 2, 3, position B, sections a b, d - e) and for the remainder of the period the code (i + 1) (Fig. 2, position B, sections b-c, c-d), the value of the sum of the codes (i) and (i + l) for the period Td is determined by the phase shift - proportional to the measured angle. The value of the sum of codes with discreteness l has by 01 significant bits greater than the code at the output of block 6. Consider the resulting sum as an estimate of the measured angle, find that by applying an additional periodic phase shift to the main phase shift and summing the codes for the period measured with discreteness d, less discreteness and blocks of 6, i.e. L J / 2 Obtaining dyMNOJ codes for the period T - does not make sense (in terms of reducing the error from discreteness) 024 without introducing an additional periodic phase shift, since in this case the same codes are summed over the entire period and the sum simply the block code 6 is increased by 2 times, and m additional significant bits contain zeros. In addition, the averaging of codes over a period makes it possible to reduce the noise component in the code of block 6, since noise has a zero mean value. Improving the accuracy of angle measurement using the proposed transducer expands its area of use, replacing the angle measurement with the help of high-precision optical tools (theodolites) serviced by the operator in a number of cases and allows you to automate the process of high-precision angle measurement.

/i/// i //

V.JJ .yV.JJ .y

....

г.year

Claims (1)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий источник питания, соединенный с входом фазовращателя, выход которого соединен с информационным входом фазосдвигающей цепи, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с общей шиной, выходы - с входами блока преобразования интервала времени в код, а второй вход первого компаратора соединен с выходом фазосдвигающей цепи, о тличающий ся. тем, что, с целью повышения его разрешающей способности, в него введены сумматор и генератор, а фазосдвигающая цепь выполнена управляемой, выход генератора соединен с управляющим входом фазосдвигающей цепи, выход'источника питания соединен с вторым входом второго компаратора, выходы блока преобразования интервала времени в код соединеш с входами сумматора.A SHAFT ANGLE CONVERTER TO CODE, containing a power source connected to the input of the phase shifter, the output of which is connected to the information input of the phase-shifting circuit, the first and second comparators, the first inputs of which are connected to the common bus, the outputs are with the inputs of the time interval to code conversion unit, and the second input of the first comparator is connected to the output of the phase-shifting circuit, which differs. in order to increase its resolution, an adder and a generator are introduced into it, and the phase-shifting circuit is made controllable, the output of the generator is connected to the control input of the phase-shifting circuit, the output of the power source is connected to the second input of the second comparator, the outputs of the time interval conversion unit are the code is connected to the inputs of the adder. >> f 109f 109
SU833538710A 1983-01-10 1983-01-10 Shaft turn angle encoder SU1091202A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833538710A SU1091202A1 (en) 1983-01-10 1983-01-10 Shaft turn angle encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833538710A SU1091202A1 (en) 1983-01-10 1983-01-10 Shaft turn angle encoder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1091202A1 true SU1091202A1 (en) 1984-05-07

Family

ID=21044982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833538710A SU1091202A1 (en) 1983-01-10 1983-01-10 Shaft turn angle encoder

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1091202A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией. Под ред. А.А.Ахнетжанова, М., Энерги , 1978, с. 206, рис. 7-1. . 2. Э.И., Пискулов Е.А. Аналого-цифровые преобразователи. М., Энёргоиздат, 1981, с. 185, рис. 5-4 (п1 ототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6018318A (en) Method and apparatus for determining the phase angle in position transmitters with sinusoidal output signals
SU1091202A1 (en) Shaft turn angle encoder
CN106404009B (en) Position measuring device and method for operating the same
JPH0132692B2 (en)
RU2020752C1 (en) Shaft angle-of-turn-to-code converter
RU2107390C1 (en) Method for measuring shaft rotation angle
SU767964A1 (en) Device for analog-digital converter
KR101604446B1 (en) Optical encoder
SU813487A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1580278A1 (en) Digital phase meter
SU752423A1 (en) Shaft angular position- to-code converter
SU1580556A1 (en) Angle-of-turn-to-code converter
SU1309311A1 (en) Displacement-to-digital converter
SU619941A1 (en) Shaft turn angle-to-code converter
SU902039A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1043704A1 (en) Function angular position-to-code generator
SU822060A1 (en) Compensation-type harmonic analyzer
SU1162043A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU1162042A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU1640816A1 (en) Angle-to-number converter
SU903929A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1524177A2 (en) Displacement digitizer
SU1626174A1 (en) Method for determining the frequency of sine signals
SU1001142A1 (en) Code-to-shaft angular position converter
SU955151A1 (en) Shaft rotation angle to code converter