SU1120386A1 - Shaft turn angle encoder - Google Patents

Shaft turn angle encoder Download PDF

Info

Publication number
SU1120386A1
SU1120386A1 SU833620765A SU3620765A SU1120386A1 SU 1120386 A1 SU1120386 A1 SU 1120386A1 SU 833620765 A SU833620765 A SU 833620765A SU 3620765 A SU3620765 A SU 3620765A SU 1120386 A1 SU1120386 A1 SU 1120386A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
output
outputs
frequency divider
voltage
Prior art date
Application number
SU833620765A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дмитриевич Аксененко
Вадим Николаевич Васильев
Алексей Николаевич Дорофеев
Виктор Вячеславович Чернявский
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8624
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 В-8624 filed Critical Предприятие П/Я В-8624
Priority to SU833620765A priority Critical patent/SU1120386A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1120386A1 publication Critical patent/SU1120386A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УТЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД; содержащий последовательно соединенные генератор импульсов , первьй делитель частоты, формирователь напр жени  возбуждени , выход которого подключен к одному выводу роторной обмотки синусно-косинус- кого вращающегос  трансформатора, первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, вызшд которого через последовательно соединенные ф1-1пьтр 5 блок преобразовани  напр жени  в частоту и реверсивный счетчик подключен к первым входам цифрового сравнивающего блока, к вторым входам которого подключены другие вькоды первого делител  частоты, нуль-орган, отличающийс  тек, что 5 с целью повьшени  точности преобразовател , в него введены второй делитель частоты, коммутатор и элемент преобразоваш1  тока в напр - жекие. один вывод которого подключен к другому выводу роторной обмотки сипусно-косинусного вращающегос  трансформатора и к входу нуль-оргАС на S а другой вывод - к общей шине, выход нуль-органа через второй делитель частоты подключен к управл ю цик входам коммутатора, выходы статор ных обмоток синусно-косинусного вращающегос  трансформатора подключень к первым входам,.а выходы цифрового сравнившощего блока через коммутатор - вторым входам первого и Ю второго фазовых детекторов. О со оо О5THE CONVERTER OF THE SHEED OF THE TURN OF THE SHAFT INTO THE CODE; containing a series-connected pulse generator, the first frequency divider, the driver of the excitation voltage, the output of which is connected to one output of the rotor winding of a sine-cosine rotating transformer, the first and second phase detectors, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, which is output through sequentially connected F1-1pter 5 a voltage-to-frequency conversion unit and a reversible counter connected to the first inputs of the digital comparison unit, to the second inputs of which Others are encoded in the first frequency divider, a null organ characterized by the fact that 5 in order to improve the accuracy of the converter, the second frequency divider, the switch and the current transformer element are entered into voltage. one pin of which is connected to another pin of the rotor winding of the sine-cosine rotating transformer and to the zero-orgas input to S and the other output to the common bus, the output of the zero-organ through the second frequency divider is connected to the cycle control inputs of the switch, the outputs of the stator windings A sine-cosine rotary transformer is connected to the first inputs, and the digital outputs of the comparison unit through the switch are to the second inputs of the first and south second phase detectors. Oh soo o5

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройствам . Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащее синусно-косинусный вращающийс  трансформатор , фазовые детекторы, преобразовагель напр жени  в частоту, реверсивный счетчик, два дешифратора, суммаtop двоичного кода, блоки умножени , блок преобразовани  амплитуды j . Недостатком такого преобразовател   вл етс  его сложность. Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно включенные генератор импульсов , делитель частоты, формирова тель напр жени  возбуждени , образую щие генератор питани , и синусно-косинусный вращающийс  трансформатор (СКВТ), первый и второй фазовые детекторы , выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, который через последовательно соединенные фильтр, преобразователь напр  жени  в частоту и реверсивный счетчи подключен к первым входам цифрового сравнивающего устройства, к вторым входам которого подключены выходы де лител  частоты генератора питани , ;квадратурные выходы цифрового сравни зающего устройства соединены с первы ми входами фазовых детекторов, к вто рым входам которых подключены выходы СКВТ. Преобразователь прост, надежен выполнен на серийных элементах широкого применени  21. Недостатком преобразовател   вл етс  погрешность, вызванна  неравенством коэффициентов передачи фазовых детекторов. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты, формирователь напр жени  возбуткдени , выход которого подключен к одному выводу роторной обмотки синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные фильтр, блок преобразовани  напр же ни  в частоту и реверсивный счетчик подключен к первым входам цифрового сравнивающего блока, к вторым входам которого подключены другие выходы первого делител  частоты, нуль-орган, выходы статорных обмоток СКВТ и выходы цифрового сравнивающего блока подключены соответственно к одним и другим входам первого и второго фазовых детекторов, выход сумматора через нуль-орган подключен к одному входу элемента совпадени , выходы СКВТ подключены к фазосдвигающему .элементу, выход которого через второй нуль-орган подключен к другому входу элемента совпадени , выход элемента совпадени  подключен к установочному входу реверсивного счетчика, а выходы первого делител  частоты подключены к третьим входам реверсивного счетчика з . Недостатком известного преобразовател   вл етс  погрешность, вызванна  неравенством коэффициентов передачи фазовых детекторов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты, формирователь напр жени  возбуждени , выход которого подключен к одному выводу роторной обмотки синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные фильтр, блок преобразовани  напр жени  в частоту и реверсивный счетчик подключен к первым входам цифрового сравнивающего блока, к вторым входам которого подкпючены другие выходы первого делител  частоты, нуль-орган, введены второй делитель частоты, коммутатор и элемент преобразовани  тока в напр жение, один-вывод которого подключен к другому выводу роторной обмотки синусно-косинусного вращающегос  трансформатора и к входу нульоргана , а другой вывод - к общей игине , выход нуль-органа через второй делитель частоты подключен к управл ющим входам коммутатора, выходы статорных обмоток синусно-косинусного вращающегос  трансформатора подключены к первым входам, а выходы цифрового сравнивающего блока через коммутатор - к вторым входам первого и второго фазовых детекторов. На фиг. 1 дана структурна  схема предлагаемого преобразовател ;на фиг. 2 - графики, по сн ющие его работу . Преобразователь содержит последовательно включенные генератор 1 импульсов , первый делитель 2 частоты, формирователь 3 напр жений возбуждени , синусно-косинусный вращающийс  трансформатор 4 с одной роторной 5 и двум  статорными 6 и 7 обмотками, выходы которого через коммутатор 8 подключены к первым входам фазовых детекторов 9 и 10, выходы которых (Подключены к соответствующим входам сумматора 11 . Выход сумматора 11 через последовательно соединенные фильтр 12, блок 13 преобразовани  напр жени  в частоту и реверсивный счетчик 14 подключен к первым входам цифрового сравнивающего блока 15, к вторым входам которого подключены другие выходы первого делител  2 час тоты. Второй вывод роторной обмотки 5 СКВТ 4 соединен с входом нуль-органа 16, выход которого через последовательно включенный второй делитель 17 частоты соединен с управл ющим входом коммутатора 8, и через элемент 18 преобразовани  тока в напр жение - с общей тиной, выходы цифрового сравнивающего блока 15 через коммутатор 8 соединены с вторыми входами фазовых детекторов 9 и 10. Преобразователь работает следующим образом. f генератора 1 понижаетЧастота с  в первом делителе 2 частоты. Выходные импульсы делител  2 частоты преобразуютс  в формирователе 3 напр жений возбуждени  в синусоидальное напр жение ( t.Выходные напр же ни  СКВТ и sincotsinCf и Usiriо t соst ( Ц) - угол поворота вала)со статорных обмоток 6 и 7 через коммутатор 8 поступают на первые входы фазовых де текторов 9 и 10 соответственно. С вы ходов цифрового сравнивающего блока 15 через коммутатор 8 на вторые входы фазовых детекторов 9 и 10 поступа ют пр моугольные периодические импульсы , фаза которых пропорциональна отработанному след щей системой углу С первого выхода цифрового сравнивающего блока 15 на вход фазового детектора- 9 поступают Периодические и myльcы, основна  гармоника которыхsin (ut-H(j) , а с второго выхода на вход фазового детектора 10 - импульсы , основна  гармоника которых cos(CJt-i-tp) , где у - угол, отработанный след щей системой, код которого хранитс  в реверсивном счетчике 14. Напр жение Esin(0t на элементе (резисторе) 18, фаза которого совпа дает с фазой тока возбуждени  и выходной ЭДС обмоток 6 и 7, подаетс  на нуль-орган 16. Нуль-орган 16 вырабатывйет импульсы с длительностью, равной полупериоду питающего напр жени , которые поступают на второй делитель 17 частоты. С выхода делител  17 частоты импульсы с длительностью , в 2 раз большей периода питающего напр жени ,поступают на управл ющий вход коммутатора 8i Коммутатор 8 осуществл ет попарное переключение входов фазовых детекторов 9 и 10. Фазовые детекторы 9 и 10 перемножают поступающие на них напр жени . 8результате при одном состо нии коммутатора 8 на выходах фазовых детекторов по вл ютс  напр жени  ( Jg Esin ы15тЦ)-k- -sin uittj)) J и,д Е S40 wi . Ц)) где (1-t-Sk) и (1-6|) - коэффициенты передачи фазовых детекторов 9и 10. Эти напр жени  поступают на вход суммирующего усилител  11, на выходе которого по вл етс  напр жение посто нна  составл юща  uuU KOToporo пропорциональна рассогласованию между фактическим угловым положением 4 вала и показанием реверсивного счетчика , т.е. углом ( , который отработала след ща  система. Переменна  составл юща  напр жени  ьИу, подавл етс  фильтром 12. После переключени  коммутатора 8 в другое состо ние на выходах фазовых детекторов по вл ютс  напр ени  Ug E5ina), + y)-, е Sin cot ein Ср kj-.540 (.u)t+qj), на выходе суммирующего усилител  в этом случае по вл етс  посто нна  составл юща  напр жени The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used to communicate analog information sources with digital computing devices. The converters of the angle of rotation of the shaft into a code containing a sine-cosine rotary transformer, phase detectors, voltage to frequency converter, reversible counter, two decoders, sum of binary code, multiplication blocks, amplitude conversion unit j are known. The disadvantage of such a converter is its complexity. The shaft angle converter is converted into a code containing a series-connected pulse generator, a frequency divider, an exciter voltage generator, forming a power generator, and a sine-cosine rotating transformer (SCWT), the first and second phase detectors, whose outputs are connected to the corresponding inputs an adder, which is connected through a series-connected filter, a voltage-to-frequency converter, and a reversible counter, connected to the first inputs of a digital comparator, to the second input The outputs of the frequency generator of the power generator are connected, the quadrature outputs of the digital comparison device are connected to the first inputs of the phase detectors, to the second inputs of which are connected the outputs of the SCRT. The converter is simple, reliable, performed on serial elements of wide application 21. The disadvantage of the converter is the error caused by the inequality of the transmission coefficients of the phase detectors. The closest technical solution to the invention is a shaft rotation angle converter into a code containing a series-connected pulse generator, a first frequency divider, a drive voltage driver, the output of which is connected to one output of a rotor winding of a sine-cosine rotating transformer, first and second phase detectors, outputs which are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is through a series-connected filter, the conversion unit is not directed to the frequency and the reversible counter is connected to the first inputs of the digital comparison unit, the second inputs of which are connected to the other outputs of the first frequency divider, the zero-organ, the outputs of the stator windings of the SCRT and the outputs of the digital comparison unit are connected respectively to one and the other inputs of the first and second phase detectors, the output of the adder via the zero-organ is connected to one input of the coincidence element, the outputs of the SCART are connected to the phase-shifting element, the output of which through the second zero-organ is connected to another input of the coincidence element , The output of the coincidence element is connected to the installation input of the reversible counter, and the outputs of the first frequency divider are connected to the third inputs of the reversible counter c. A disadvantage of the known converter is the error caused by the inequality of the transmission coefficients of the phase detectors. The aim of the invention is to improve the accuracy of the converter. The goal is achieved by the fact that in the converter of the angle of rotation of the shaft into a code containing a series-connected pulse generator, a first frequency divider, an excitation voltage driver, the output of which is connected to one output of a rotor winding of a sine-cosine rotating transformer, first and second phase detectors, outputs which are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is through a series-connected filter, a voltage-to-frequency conversion unit and a reversible counter under Connected to the first inputs of the digital comparison unit, the second inputs of which are connected to the other outputs of the first frequency divider, null organ, the second frequency divider, the switch and the current-to-voltage element, the one output of which is connected to the other output of the rotor sinus-cosine of the rotating transformer and to the input of the nullorgan, and the other output to the common igin, the output of the null organ is connected to the control inputs of the switch through the second frequency divider, the outputs of the stator windings are sinus-cosine-rotating yuschegos transformer are connected to first inputs and the outputs of the digital comparator unit through a switch - to the second inputs of the first and second phase detectors. FIG. 1 is given the structural scheme of the proposed converter; FIG. 2 - graphs that show his work. The converter contains a series-connected pulse generator 1, a first frequency divider 2, a driver of the excitation voltage 3, a sine-cosine rotating transformer 4 with one rotor 5 and two stator 6 and 7 windings, the outputs of which through the switch 8 are connected to the first inputs of phase detectors 9 and 10, the outputs of which (Connected to the corresponding inputs of the adder 11. The output of the adder 11 through a series-connected filter 12, the voltage-to-frequency conversion unit 13 and the reversing counter 14 is connected to the first m inputs of the digital comparison unit 15, to the second inputs of which other outputs of the first divider 2 hours are connected.The second output of the rotor winding 5 of SSCT 4 is connected to the input of the zero-organ 16, the output of which is connected via a series-connected second frequency divider 17 to the control input of the switch 8, and through a current-to-voltage conversion element 18 with a common voltage, the outputs of the digital comparison unit 15 through the switch 8 are connected to the second inputs of the phase detectors 9 and 10. The converter operates as follows. f generator 1 reduces the frequency in the first divider 2 frequency. The output pulses of the divider 2 frequency are converted in the driver of the excitation voltage 3 into a sinusoidal voltage (t.The output voltage of the ACC and sincotsinCf and Usirio t cost (C) is the angle of rotation of the shaft) from the stator windings 6 and 7 through the switch 8 to the first inputs of phase detectors 9 and 10, respectively. From the outputs of the digital comparison unit 15, through the switch 8, the second inputs of the phase detectors 9 and 10 receive rectangular periodic pulses, whose phase is proportional to the angle of the first output of the digital comparison unit 15, followed by the tracking system, to the input of the phase detector 9; , the main harmonic of which is sin (ut-H (j), and from the second output to the input of the phase detector 10 are pulses, the main harmonic of which is cos (CJt-i-tp), where y is the angle worked by the tracking system, whose code is stored in reversible counter 14. The voltage Esin (0t on the element (resistor) 18, the phase of which coincides with the phase of the excitation current and the output EMF of the windings 6 and 7, is fed to the zero-body 16. The zero-body 16 produces pulses with a duration equal to half the supply period voltages that go to the second frequency divider 17. From the output of the frequency divider 17, pulses with a duration 2 times longer than the supply voltage period go to the control input of the switch 8i Switch 8 performs pairwise switching of the inputs of the phase detectors 9 and 10. Phase detectors 9 and 10 multiply the voltages applied to them. As a result, with one state of the switch 8, voltage (Jg Esin15ТЦ) -k- -sin uittj)) J and, d E S40 wi appear at the outputs of the phase detectors. C)) where (1-t-Sk) and (1-6 |) are the transfer coefficients of phase detectors 9 and 10. These voltages are fed to the input of summing amplifier 11, the output of which is the voltage constant uuU KOToporo proportional to the mismatch between the actual angular position of the shaft 4 and the indication of the reversing counter, i.e. the angle (which the tracking system worked out. The alternating voltage component is suppressed by filter 12. After switching the switch 8 to a different state, Ug E5ina voltages appear at the outputs of the phase detectors), + y), e Sin cot ein Cp kj-.540 (.u) t + qj), in this case a constant voltage component appears at the output of the summing amplifier

Ek . , EkSx (ц-)(Ц4Ц)Ek. , EkSx (c -) (C4C)

Напр жение рассогласовани  и И поступает через фильтр 12 на вход блока 13 преобразовани  напр жени  вThe error voltage and And comes through the filter 12 to the input of the block 13 voltage conversion in

/ частоту. Составл юща  --г-5 м();  / frequency Component - g-5 m ();

периодически измен юща  свой знак, подавл етс  фильтром 12.periodically changing its sign is suppressed by filter 12.

Ek Составл юща  (( видеEk Component ((as

посто нного напр жени  поступает на вХод блока 13 преобразовани  напр жени  в частоту, который вьщает последовательность импульсов на вход + или вход - реверсивного счетчика 14 в зависимости от знакаAU, свод  рассогласование Ц - ц) к нулю.a constant voltage goes to the input of the voltage-to-frequency conversion unit 13, which causes a sequence of pulses to input + or an input - reversible counter 14, depending on the sign of the AU, the discrepancy Ц - ц) decreases to zero.

Таким образом, погрешность, обусловленна  неравенством коэффициентов передачи фазовых детекторов, подавл етс  фильтром, в результате чего точность преобразовател  повышаетс .Thus, the error due to the inequality of the transmission coefficients of the phase detectors is suppressed by the filter, as a result of which the accuracy of the converter is increased.

Экономический эффект от использовани  изобретени  определ етс  его техническим преимуществом.The economic effect of using the invention is determined by its technical advantage.

Claims (1)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты, формирователь напряжения возбуждения, выход которого подключен к одному выводу роторной обмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора, первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого через последовательно соеди- ненные фильтр, блок преобразования напряжения в частоту и реверсивный счетчик подключен к первым входам цифрового сравнивающего блока, к вторым входам которого подключены другие выходы первого делителя частоты, нуль-орган, отличающийся тем, что, с целью повышения Точности преобразователя, в него введены второй делитель частоты, коммутатор и элемент преобразования тока в напря- жение, один вывод которого подключен к другому выводу роторной обмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора и к входу нуль-оргАна, а другой вывод - к общей шине, g выход нуль-органа через второй дели-4 тель частоты подключен к управляющим входам коммутатора, выходы статорных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены к первым входам,..а выходы цифрового сравнивающего блока через коммутатор - вторым входам первого и второго фазовых детекторов.A SHAFT TURN ANGLE CONVERTER TO A CODE containing a series-connected pulse generator, a first frequency divider, an exciter voltage generator, the output of which is connected to one output of the rotor winding of a sine-cosine rotating transformer, the first and second phase detectors, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the adder, the output which through a series-connected filter, a voltage-to-frequency conversion unit, and a reversible counter are connected to the first inputs of the digital unit, to the second inputs of which other outputs of the first frequency divider are connected, a zero-organ, characterized in that, in order to increase the accuracy of the converter, a second frequency divider, a switch and a current-voltage conversion element are introduced into it, one output of which is connected the other end to a rotary sine-cosine winding of the rotary transformer and to the input of the zero-bodies, and the other terminal - to a common bus, g-body output zero through a second frequency divider 4 Tel is connected to the control inputs of the switch, the outputs of the stator the winding of the sine-cosine rotating transformer is connected to the first inputs, .. and the outputs of the digital comparison unit through the switch are connected to the second inputs of the first and second phase detectors. SU .,.,1120386SU.,., 1120386 1 ' 11203861 '1120386
SU833620765A 1983-07-08 1983-07-08 Shaft turn angle encoder SU1120386A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833620765A SU1120386A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Shaft turn angle encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833620765A SU1120386A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Shaft turn angle encoder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1120386A1 true SU1120386A1 (en) 1984-10-23

Family

ID=21074010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833620765A SU1120386A1 (en) 1983-07-08 1983-07-08 Shaft turn angle encoder

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1120386A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 691909, кл. G 08 С 9/00, 1979, 2.Авторское свидетельство СССР R 7329545 кл. G 08 С 9/04, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР № 801022, кл. G 08 С 9/04, 1979 (протот т) . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4511884A (en) Programmable limit switch system using a resolver-to-digital angle converter
US4486845A (en) Resolver to incremental shaft encoder converter
SU1120386A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU1179536A2 (en) Shaft turn angle encoder
US4124845A (en) Multiplexed digital/analog conversion of plural digital signals
US3866214A (en) Synchro-to-digital converter
RU2007027C1 (en) Movement-to-code transducer
SU1095213A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU1282329A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
RU1783473C (en) Digital-analog servo system device for control of positioning object
SU942101A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1043704A1 (en) Function angular position-to-code generator
RU2029642C1 (en) Selcyn-digital position converter
SU1113830A2 (en) Shaft turn angle encoder
SU734774A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU771696A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1697266A1 (en) Shaft rotation angle-to-code functional converter
SU1462232A1 (en) Regulator
SU903929A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1162042A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU781866A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU942098A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1700736A1 (en) Ac electrical drive unit
SU1280698A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU732954A1 (en) Shaft rotation angle to code converter