SU1368786A1

SU1368786A1 - Датчик углового положени ,скорости и ускорени вала

Info

Publication number: SU1368786A1
Application number: SU853993364A
Authority: SU
Inventors: Борис Александрович Кудряшов; Юрий Сергеевич Смирнов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4421
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1988-01-23

Abstract

Изобретение м.б. использовано в качестве датчика параметров движени в цифровых системах автоматического управлени и регулировани .Цель изобретени - уменьшение погрешности измерени угловой скорости и углового ускорени . За счет введени накапливающих сумматоров 9 и 10, включенных в кольцо и обеспечивающих сумморазностное преобразование цифрового кода угла поворота ротора синусно-косинусного вращающегос трансформатора 4, датчик позвол ет .определить угол, скорость и ускорение из фазы выходного сигнала фазовращател цифровым методом, что повышает точность. Синусно-косинусный вращанщийс трансформатор 4 работает в режиме фазовращател . 2 ил.

Description

со

9 00

СХ) О)

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в качестве датчика параметров движени в цифровых системах автоматического управлени и регулировани .

Цель изобретени - уменьшение погрешности .

На фиг. 1 приведена функциональна

образует выходное синусоидальное напр жение Од, СКВТ 4 в пр моугольные импульсы .

Триггер 6, тактируемый фронтом импульса генератора 1, стробирует выходной сигнал нуль-органа 5 с тем, чтобы момент записи кода в регистры 13, 14 и 16 не попал на переходные схема предлагаемого датчика; на фиг.2-ю процессы в счетчике 2 и сумматорах временные диаграммы, по сн ющие его 12 и 15. Формирователь 7 предназначен

дл получени узких положительных импульсов в момент поступлени переднего фронта сигнала Ux с выхода триг- If гера 6. Длительность импульса должна быть достаточной дл установки счетчика 8 и регистра 18 в нулевое состо ние . Сче тчик 8 - двоичный суммирующий должен иметь вход установки в кольцо накапливающие сумматоры (НС) 20 нулевое состо ние.

9 и 10, блок 11 инверторов, сумматор НС 9 построен на замкнутых в кольцо полном двоичном сумматоре 15 и регистре 16, запись информации в который производитс по переднему фронту 25 импульса, поступающего на тактовый вход. Работа НС 9 описываетс разностным уравнением

+ l N,n, где - выходной код НС 9 перед 30приходом (п+1)-го импульса на тактовый вход регистра 16 J N п + 1 - выходной код НС 9 после

прихода (п+1)-го импульса-, N, п - входной код НС 9 в момент прихода переднего фронта (п+1)-го импульса. НС 10 аналогично НС 9 построен на сумматоре 17 и регистре 18. Отличие 40 заключаетс в том, что регистр 18 имеет вход R установки в нулевое состо ние .

Блок 11 инверторов и полньш двоичный сумматор 12 реализуют операцию Формирователь 3 опорных напр жений 5 вычитани выходных кодов счетчика преобразует выходной код X счетчика 8 и НС 10: 2 в двухфазную систему напр жений N5 Nf-N.

Ug и Uj.. Формирователь 3 может быть Регистры 13 и 14 обеспечивают за- реализован, например, с помощью по- пись параллельно-двоичного кода по сто нных запоминающих устройств, пре- Q переднему фронту импульса, поступа- образующих линейный код X в коды cos X ющего на тактовый вход, и его храработу .

Датчик содержит соединенные последовательно генератор 1, первый счет- чик 2, формирователь 3.опорных напр жений , синусно-косинусньш вращающийс трансформатор (СКВТ) 4, нуль- орган 5, триггер 6, формирователь 7, второй счетчик 8, а также замкнутые

12, регистры 13 и Т4. НС 9 содержит замкнутые в кольцо сумматор 15 и регистр 16, а НС 10 - сумматор 17 и регистр 18.

При этом выход генератора 1 подключен к тактовым входам триггера 6, счетчика 8 и регистра 18, выход триггера 6 - к тактовым входам регистров 13J 14 и 16. Информационный вход регистра 13 подключен к выходу с :етчи- ка 2, регистра 14 - в выходу сумматора 12, а вход формировател 7 подключен к входу установки нул регистра 18. Выход регистра 13 вл етс выходом датчика по углу, регистра 16- по скорости, а регистра 14 - по ускорению .

Генератор 1 формирует последовательность импульсов Up частоты f,. . Двоичный суммирующий счетчик 2, работа в режиме непрерывного счета импульсов Up, вырабатьшает линейно нарасГтающий код X.

35

и sin X, и цифроаналоговых преобра- зователей этих кодов в напр жени .

СКВТ 4 работает в режиме фазовращател , вращающеес магнитное поле создаетс двухфазной системой напр жений Ug и Up, подключенных к обмотке возбуждени и квадратурной обмотке соответственно. Нуль-орган 5 пренение .

Датчик работает следующим образом. На выходе СКВТ 4 выходной сигнал gg имеет вид:

(oot -е), где 0 - угол поворота СКВТ 4.

Сигнал Ux на выходе триггера 6 описываетс выражением

нение.

(oot -е), где 0 - угол поворота СКВТ 4.

и, signsin (cOjt-0) В счетчике 2 записываетс значение линейно нарастающего кода

X fp-t.

За счет введени накапливающих сумматоров, включенных в кольцо и обеспечивающих сумморазностное преобразование цифрового кода угла попервый и второй регистры, причем С- вход второго счетчика подключен к выходу генератора, а D-вход первого 5 регистра - к выходу первого счетчика , отличающийс тем, что.

с целью уменьшени погрешности, в него дополнительно йведены замкнутые в кодьцо первый и второй накапливаю- ворота ротора СКВТ, датчик позвол ет 10 щие сумматоры, блок инверторов и сум- определить угол, скорость и ускорение матор, выход которого подключен к из фазы выходного сигнала фазовращател чисто цифровым методом, что поD-входу второго регистра, а также формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу триггера, к

звол ет повысить точность. Причем датчик не имеет методической ошибки измерени скорости.

Claims

Формула изобретени

Датчик углового положени , скорости и ускорени вала, содержащий последовательно соединенные генератор, первый счетчик, формирователь опорных напр жений, синусно-косинусный

D-входу второго регистра, а также формирователь импульсов, вход которо го подключен к выходу триггера, к

15 С-входам первого и второго регистров и первого накапливающего сумматора, а выход - к R-входам второго счетчика и второго накапливающего сумматор С-вход которого в свою очередь под20 ключей к С-входу триггера и выходу генератора, а выход второго счетчика к входу сумматора, причем выход первого регистра вл етс выходом датчика по углу, первого накапливающего

вращак цийс трансформатор, нуль-орган 25 сумматора - по скорости, а второго и триггер, а также второй счетчик, регистра - по ускорению.

1368786

первый и второй регистры, причем С- вход второго счетчика подключен к выходу генератора, а D-вход первого 5 регистра - к выходу первого счетчика , отличающийс тем, что.

с целью уменьшени погрешности, в него дополнительно йведены замкнутые в кодьцо первый и второй накапливаю- щие сумматоры, блок инверторов и сум- матор, выход которого подключен к

D-входу второго регистра, а также формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу триггера, к

С-входам первого и второго регистров и первого накапливающего сумматора, а выход - к R-входам второго счетчика и второго накапливающего сумматора, С-вход которого в свою очередь подключей к С-входу триггера и выходу генератора, а выход второго счетчика - к входу сумматора, причем выход первого регистра вл етс выходом датчика по углу, первого накапливающего