SU1305858A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышени  точности в преобразователь, содержащий генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 формировани  синусоидального тока, блок 4 фор - мировани  косинусоидального тока, фазовращатель 5, блок 6 сравнени  амплитуд , формирователь 7 синусоидального напр жени , усилители 8, формиJ-V; , С (Л со о ел 00 Ol 00

Description

роватепь 18 импульсов, блок 19 передачи кода, регистр 20, пведаны 9, второй 10, третий 11 п четвертый 12 ключи, фильтр 13, компаратор 14, распределитель 15 импульсов, элемент 16 задержки и блок 17 преобразовани  временного интервала в посто нное напр жение. Блоки 3, 4, Ь., 7, 8 обеспечивают равенство амшп-гтудд и сдвиг по фазе на 90 напр жений питани  фазовращател  5. Преобразователь ра- ботает в двух режимах: калибровки и

измерени .

ежим работы задаетс  распределителем 15. В режиме калибровки напр жение первичной обмотки фазовращател  5 через 9, фильтр 13, комИзобретение относитс  к автоматике , и вычислительной техника и быть использовано дл  св зи аналого- вьп источников информации с дифровым вычис:лительным устройством,

Цель изобретени  - г овь шелие точности преобразовател .

Не1. чертеже представ.ггена структурна  с:лелча предлагаемого преобразовател  ,

ГИ еобразователь уг.иа повороте ва- ,иа в код содержит генератор 1 импульсов , делитель 2 частоты, блок 3 фор- MP;po);iaHHH синусоидального тока, блок 4 формировани  косинз соидального тока фазовращатель 5, блок б сравне- пи  ампли Г уд, фор п ровател ь 7 синусоидального 1гапр же)П  „ усилители 8, первый 9,, второй 10, трет;-1й 11 и четвертый 12 ключи, филътр 13J компара- г ор 14, распре1;елитель 15 импульсов, элемешт 15 задержки, блок 17 преобразовани  временного интервала в нап- р же1П е, формирователь 18 импульсов, блок 19 передачи кода, регистр 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает стабильное по частоте f импульсное напр ДО .В 5 вырабатыва  п-импульсньк cni isa- лов типа, меапдр, образующих кодовую маску, две последовательь:ости опорных eaндpoв частоты F f/2 , сдвипаратор 14 и ключ - 12 поступает на вход блока 19, г де сравниваетс  по фчЯ-зе с выходным напр жением делител  2 частоты. При наличии рассогласовани  блок 17 вырабатывает напр жение, которое смещает по фазе момент срабатывани  компаратора 14 до устранени  рассогласовани . В режиме измерени  выходное напр жение фазоврап5ател  5 через ключ 10. фильтр 13, компаратор 14 и ключ 11 поступает на формирователь 18. Выходной импульс формировател  18 опрашивает состо ние делител  2 частоты и передает сформированный код через блок 19 в регистр 20, 1 ил.

нутых одна относительно другой ка Т /2, и две последовательности управл ющих импульсов той же частотЕ т, сдвинутых одна относительно другой на

17/2.

С выхода делител  2 частоты управл ющие импульсы и опорные меан.|дры поступают на входы блоков 3 и 4 формировани  синусоидального и косину- соидального токов, которые совместно с блоком 7 формировани  синусоидальных напр жений и с блоком 6 сравнени  амп.литуд обеспечивают то1;1ную

установку и стабилизацию равенства амплитуд и точную установку 90-градусного сдвига фаз 1 оков.. питающих фазовращатель 5, Стабилизаци  по амплитуде .и по фаза токов питани  фазовращател  5 обеспечивает отсутствие дрейфа  ул  фазы выходного напр жени  от кагрева обмоток. Распределитель 15 состоит 5з последовательно соединенньж делител  частоты F и

5 дещифратора. Распределитель формирует управл югдие стробы, временное положение которых определ ет врем  открытого состо ни  ключей 9-12.

Напр жение выходной третьей и входj-j пой первой обмоток фазовращател  5 поступают па информационные входы первого 9 и второго 10 ключей, на другие входы которых приход т управ- .гьчющие импульсы с первого и второго

выходов распределител  15. Компаратор 14 формирует меандры, отрицательный

10

фронт которых совпадает с моментом перехода синусоидального напр жени  от отрицательного значени  к положительному на его первом входе относительно уровн  посто нного напр жени  на его втором входе.

При коммутации обмоток фазовращател  5 возникают переходные процессы , которые могут продолжатьс  в .течение одного или нескольких периодов синусоидального тока частоты F. Дл  исключени  неверных результатов преобразовани  блокируетс  прохождение сигналов компаратора 14 на вход формировател  18 импульсов и на вход блока 17 с помощью третьего 11 и четвертого 12 ключей, которые открываютс  стробами измерени  и калибровки соответственно с третьего и четвертого выходов распределител  15.

Стробы калибровки и измерени  задержаны относительно стробов на управл ющих входах первого 9 и второго 10 ключей на врем  переходных процес15

9 и фильтр 13 на первый входюмпара- тора 14, которые формирует фазовые меандры калибровки в момент переходов синусоидального напр жени  на пе вом входе в направлении от отрицател ного значени  к положительному относительно направлени  на его втором входе. Меандры с выхода компаратора 14 поступают на информационньй вход ключа 12, который открываетс  стробо калибровки, поступающим с четвертого выхода блока 15.

Фазовые меандры калибровки частот F с выхода ключа 12 поступают на тре тий вход блока 17 преобразовани  вре менного интервала в напр жение, на второй вход которого приход т меандры частоты F с выхода элемента 16.за держки, а на первый вход - меандры частоты . Элемент 16 задержки производит задержку опорного меандра частоты F, поступающего на первый е вход, на несколько периодов частоты F, поступающей на его второй код

сов. За врем  действи  строба на уп- Величина этой задержки устанавливаравл ющем входе второго ключа 10 синусоидальное напр жение третьей обмотки фазовращател  5 проходит через последовательно соединенные ключ 10 и фильтр 13 на компаратор 14.

Третий ключ 11 пропускает фазовые меандры на вход формировател  18 импульсов во врем  действи  строба измерени  на его управл ющем входе. Формирователь 18 импульсов формирует фазовые импульсы, которые поступают на управл ющий вход блока 19, на информационные входы которого поступают п-импульсных напр жений типа меандр с выходов разр дов делител  2 частоты

В блоке 19 производитс  синхронизаци  фазовых импульсов формировател  18 с кварцованной частотой делител  2 частоты.

Временное положение фазовых импульсов формировател  18 относительно опорных меандров делител  2 пропорционально углу поворота ротора фазовращател  5, Выходной код блока 19 Q ности фильтра 13 в процессе зксплуазаписываетс  в регистр 20. Этот код, эквивалентный углу поворота ротора фазовращател  5,  вл етс  выходным кодом преобразовател .

В момент действи  строба на управ- л ющем входе первого ключа 9 синусоидальное напр жение первой обмотки фазовращател  5 поступает через последовательно соединенные первый .ключ

тации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, выход которого подключен к входу делител  частоты, первый выход которого подключен к первому и второму входам

   5

   9 и фильтр 13 на первый входюмпара- тора 14, которые формирует фазовые , меандры калибровки в момент переходов синусоидального напр жени  на первом входе в направлении от отрицательного значени  к положительному относительно направлени  на его втором входе. Меандры с выхода компаратора 14 поступают на информационньй вход ключа 12, который открываетс  стробом калибровки, поступающим с четвертого выхода блока 15.

   Фазовые меандры калибровки частоты F с выхода ключа 12 поступают на третий вход блока 17 преобразовани  временного интервала в напр жение, на второй вход которого приход т меандры частоты F с выхода элемента 16.задержки , а на первый вход - меандры частоты . Элемент 16 задержки производит задержку опорного меандра частоты F, поступающего на первый его вход, на несколько периодов частоты F, поступающей на его второй код.

   0

   5

   o

   5

   етс  равной задержке, которую вносит фильтр 13 в нормальных услови х.

   Блок 17 производит преобразование временного интервала между отрицательным фронтом фазового меандра калибровки и отрицательным фронтом задержанного опорного меандра в посто нное напр жение, пропорциональное этому временному интервалу, путем заполнени  временного интервала импульсами с последующим их подсчетом на счетчике и преобразовани  кода счетчика в напр жение. Знак напр жени  определ етс  тем, какой из импульсов временного интервала пришел раньше.

   Выходное напр жение блока 17 поступает на второй вход компаратора 14, который осуществл ет временной сдвиг выходных сигналов в зависимости от величины и знака вькодного напр жени  блока 17. Б результате обеспечиваетс  компенсаци  фазовой нестабильтации .

   Формула изобретени 

   Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, выход которого подключен к входу делител  частоты, первый выход которого подключен к первому и второму входам

   блока формировани  синусоидального тока, второй выход - к третьему входу блока формировани  синусоидального тока, третий выход - к первому и второму входам блока формировани  косинусондального тока, четвертый вькод - к третьему входу блока формировани  косинусоидального тока,первые выходы блоков формировани  синусоидального и косинусоидального токо подключены к входам формировател  синусоидального напр жени , выходы которого через соответствующие усилители подключены к одним выводам первой и второй ормоток фазовращател  , другие выводы которых подключены к четвертым входам блоков формировани  синусоидального и косинусоидального токов соответственно, вторые выходы . блоков формировани  синусоидального и косинусоидального токов подключены к входам блока сравнени  амплитуд, выход которого подключен к п тым входам блоков формировани  синусоидального и косинусоидального токов, блок передачи кода, информационные входы которого соединены с выходами разр дов делител  частоты, управл ющий вход - с выходом формировател  импульсов , а выходы подключены к инфор мационным входам регистра, о т л и- ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности преобразовател ,

   Редактор И.Горна  Заказ 1465/55

   Составитель М.Сидорова

   Техред А.Кравчук Корректор Е.Рошко

   Тираж 902Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , А

   O

   5

   0

   5

   в него введены фильтр, четыре ключа, распределитель импульсов, компаратор , элемент задержки и блок преобразовани  временного интервала в напр жение , первый выход делител  частоты подключен к первому входу элемента задержки и к входу распределител  импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены к управл ющим входам первого, второго , третьего и четвертого ключей соответственно , другой вывод первой обмотки и один вывод третьей обмотки фазовращател  подключены к информационным входам соответственно первого и второго ключей, выходы которых соединены с.входом фильтра, выход которого подключен к первому входу компаратора , выход компаратора подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа соединен с входом формировател  импульсов, выход младшего разр да делител  частоты подключен к второму входу элемента задержки и первому входу блока преобразовани  временного интервала в код, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно элемента задержки и четвертого ключа, а выход подключен к второму входу компаратора, другой вывод третьей обмотки фазовращател  соединен с общей шиной.