SU1388990A1 - Преобразователь перемещени в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электромеханике и автоматике и может быть применено в устройствах преобразовани  перемещени  синусно-косинусных вращающихс  и линейных транс.формато- ров, индуктосинов и др. в код. Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател . Преобразователь содержит генератор 1, усилитель 2, счетчики 3,4, усилитель 5, фильтр 6 низких частот, нуль-орган 7, триггер 8, мультиплексор 9, сумматор 10, дешифратор 11, суммирующий усилитель 12, элементы НЕ 13-16, ключи 17-24, фазовращатель с обмотками 25-27, резистор 28, источник опорного напр жени . В устройстве реализован компенсационный принцип измерени  перемещени . 3 ил.

Description

27

С

з:

«

00 00

с со

tpU9.t

10

20

25

30

Изобретение относитс  к электро- м1еханике и автоматике и может быть применено в устройствах преобразова нй  перемещени  синусно-косинусных вращающихс  линейных трансформаторов , индуктосинов и др. в код.

Целью изобретени   вл етс  повы шение точности преобразовател .

На фиг. I представлена функциональна  схема преобразовател  переме- щ|ени  в код; .на фиг. 2 - диаграммы вкодных токов фазоврашдтел ; на фиг. 3 - временные диаграммы, по сн ющие работу .преобразовател  переме 15 щ1йни  в код.

: Преобразователь содержит генера- 1, усилитель 2, счетчики 3 и 4, у|гилитель 5, фильтр 6 низких частот, н ль орган 7, триггер 8, мультиплек- с|эр. 9, сумматор 10, дешифратор 11, с/ммирующий усилитель 12, элементы НЕ; 13 - 16, ключи 17 - 24, фазовра™ щатель (не показан) с обмотками 25 - 2У, резистор 28, источник опорного напр жени  (не показан).

; Выход генератора 1 соединен с к1эммутируемымн входами: мультиплек- сЬра 9, входами делител  2 и счетчика 3. Выходы счетчика 3 соединены с .первыми входами сумматора 9, выходи счетчика 4 - с вторыми входами cirMMaTopa, выход которого  вл етс  В1| ходом устройства. Выход старшего разр да счетчика 3 соединен с пер- в$1м входом управлени  мультиплексора 9 и с счетным входом D-триггёра 8, выход которого соединён с вторым вКодом управлени  мультиплексора 9. Выход нуль-органа 7 соединен с инфор- 40 мационным входом триггера 8 )л третьим входом управлени  мультиплексо- р 9, коммутируемые входы которого сдединены с выходами генератора 1, делител  .2 и шиной О. Два старших разр да счетчика 4 соединены с вхо- д,ами дешифратора 1 I , выходы которого соединены с входами управлени  ключей 24, 20, 23 и 19 соответственно и с входами управлени  ключей 22, 18, 21 и 17 соответственно через элементы НЕ 13-16. Первый вывод выхода суммирующего усилител  12 соединен с первым выводом резистора 28 и первым входом суммирующего усилител  1 2 через последовательно включенные К.ПЮЧИ 17, 18, 21 и 22 и последдва- тельно включенные ключи 19, 20, 23 и 24, Второй вывод резистора 28 сое35

45

50

55

0

0

5

0

5

0

5

5

0

5

динен с вторых выводом выхода суммирующего усилител  12, второй вход которого соединен с шиной опорного напр жени . Выводы входной обмотки 25 фазовращател  соединены с выходами ключей 17 и 19, а обмотки 26 - с выходами ключей 21 и 23. Выходы ключей 18 и 20 объединены между собой.

Преобразователь работает следующим образом.

Дл  исключени  погрешности от неравенства амплитуд токов обмоток 25 и 26 обмотки включаютс  последовательно и питаютс  от источника тока, образованного суммирующим усилителем 12, охваченным глубокой отрицательной обратной .св зью по току, сигнал которой снимаетс  с резистора 28. Формирование синусных и косинусных зависимостей токов обмоток 25 и 26 в соответствии с диаграммами, представленными на фиг. 2, осуществл. етс  с помощью ключей 17 - 24. Управление ключами 17-24 производитс  дешифратором 11, на выходах которого последовательно по вл ютс  сигналы 1. При по влении 1 на первом выходе дешифратора 11 замь(каютс  ключи 19, 18, 21 и 22, за счет чего формируетс  положительный импульс тока в обмотке 25 и нулевое значение тока в обмотке 26. Последовательное по вление 1 на втором - четвертом выходах дешифратора 11 вызывает замыкание ключей 17, 18, 22, 23; 17, 20,- 21, 22; 17, 18, 21, 24 соответственно ,, что формирует заданный закон изI менени  токов в обмотках 25 и 26

фазовращател . Величина тока в обмотках 25 и 26 задаетс  значением опорного напр жени  U. Питание обмоток 25 и 26 от единого источника тока определ ет посто нство пространственного положени  результирующего вектора магнитного потока фазовращател  при изменении амплитуды тока и не приводит к возникновению фазовых погрешностей в выходном сигнале фазовра- щател .

В устройстве реализован компенсационный принцип измерени  перемещени . Генератором 1 и счетчиком 3 формируетс  опорна  частота, снимаема  с выхода старшего разр да счетчика 3. При условии равенства выходных частот счетчиков 3 и 4 сигнал опорной частоты синфазен выходному сигналу нуль-орган 7, образованному п

тем избирательного усилени  выходного сигнала фазовращател , снимаемого с обмотки 27. Избирательное усиление на частоте первой гармоники выходного сигнала и его ограничение осуществл етс  усилителем 5, фильтром 6 низкой частоты и нуль-органом 7. В согласованном состо нии фазы сигналов опорного напр жени  и напр жени  нуль-органа 7 противофазны (фиг. 3 а,б). При нарушении указанного согласовани  фаз за счет перемещени  фазовращател  согласование достигаетс  путем изменени  текущей фазы выходного напр жени  счетчика 4 с помощью уменьшени  или увеличени  в зависимости от знака рассогласовани  количества входных импульсов счетчика 4. Знак рассогласовани  фаз напр жений U, и U, определ етс  триггером 8, в который по переднему фронту сигнала U

on

записываетс 

О или 1 при опережении или отставании фазы сигнала U, от фазы опорного напр жени . В случае опережени  фазы сигнала U осуществл ютс  пропуски входных импульсов до . достижении согласованного положени , в случае опережени  U - добавлени  входных импульсов.

Пропуски или добавлени  входных импульсов счетчика 4 осуществл етс  следующим образом.

Емкость счетчика 3 равна произведению коэффициента делени  делител  2 на значение емкости счетчика 4. Управление входным сигналом счетчика 4 осуществл етс  мультиплексором 9, Б зависимости от комбинации входных сигналов на управл ющих входах муль . типлексора 9, определ емых сигналами Чп 7 и выходным сигналом тригге - ра 8 Ug, возможны следующие ситуации .

При отставании фазы сигнала U от во врем  соответстви  выходных сигналов и , , Ug 1 подключаетс  вход мультиплексора 9, соединенный с выходом генератора 1. В случае опережени  фазы сигнала Uy, во врем  соответстви  выходного сигнала триггера 8 О, а сигналов U, U(j - l, подключаетс  вход мультиплексора 9, соединенный с шиной О. Оставшиес  комбинаи;ии сигналов на входах управлени  мультиплексора подключают его входы, соединенные с выходом делител  2. При этом в случае

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

согласованного состо ни  входной сигнал на счетчик 4 поступает через делитель 2, обеспечива  синфазность сигналов и 7 и U , При отставании фазы сигнала U образуютс  интервалы времени (фиг. 3), в которых вход счетчика 4 подключен к выходу генератора 1, мину  делитель 2, что обеспечивает согласование фаз. При опережении фазы образуютс  интервалы времени (фиг. 3), в которых отсутствует входной сигнал на счетчике 4. Значение величины перемещени  определ етс  как разность текущих кодов счетчиков 3 и 4, котора  определ етс  сумматором 10, Дл  обеспечени  операции вычитани  сумматором 10 один из входных кодов должен быть инверсным , что достигаетс  соответствующим подключением к пр мым и инверсным выходам триггеров счетчиков 3 и 4. Количество разр дов кода, снимаемых со старших разр дов счетчиков 3 и 4, определ етс  необходимой точностью преобразовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Преобразователь перемещени  в i код, содержащий фазовращатель с двум  обмотками возбуждени  и выходной обмоткой, генератор, выход которого соединен с входом делител  частоты, усилитель, вход которого соединен с выходной обмоткой фазовращател , а выход соединен через фильтр.низких частот с входом нуль- органа, суммирующий усилитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены восемь ключей , четыре элемента НЕ, дешифратор, мультиплексор, триггер, сумматор, два счетчика, элемент обратной св зи , источник опорного напр жени , выход генератора соединен с входом первого счетчика, выход мультиплексора соединен с входом второго счетчика , выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с первой и второй группами входов сумматора , выход которого  вл етс  выходом преобразовател , выход старше го разр да первого счетчика соединен с первым входом управлени  мультиплексора и со счетным входом триггера , выход которого соединен с вторым входом управлени  мультиплексора, выход нуль-органа соединен с информациОНН1ЯМ входом триггера и третьим входом управлени  мультиплексора, первый информационный вход которого подключен к выходу генератора, а вто рой информационный вход - к выходу дел 1тел  частоты, выходы двух стар- ших:разр дов второго счетчика сое- с входами дешифратора, выходы icoToporo соединены с входами уп- равлени  соответственно первого, второго, третьего и четвертого ключей и через соответствующие, элементы НЕ с входами управлени  соответственно п того, шестого,, седьмого и восьмого ключей, первый вход сумми- руюЦего усилител  соединен через элейент обратной св зи с первым входом суммирующего усилитеш , второй выход которого соединен с информаци-

   fS

   срие,2

   Г tllHIIMhlliilidllltlll

   онными входами четвертого и восьмого ключей, выходы соединены с информационными йходами соответственно шестого и второго ключей, выходы которых соединены с объединенными информационными входами третьего и седьмого ключей, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и п того ключей , выходы которых соединены с первым входом суммирующего усилител , второй вход которого подключен к выходу источника опорного напр жени , выход четвертого ключа соединен через первую обмотку возбуждени  фазовращател  с выходом восьмого ключа, выход третьего ключа соединен через вторую обмотку возбуждени  с выходом седьмого ключа.