SU1589391A1 - Устройство дл контрол преобразовател угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  проверки точности работы преобразователей круговых перемещений. Целью изобретени   вл етс  повышение точности уа. Дл  этого в устройство дл  контрол  преобразовател  угла поворота вала в код, содержащее привод, эталонный преобразователь угла поворота вала, интерпол тор, два делител  частоты, фазомер и регистрирующий блок, введены дес тиканальный фазовращатель, блок инверторов, дес ть амплитудных селекторов большего сигнала и два амплитудных селектора меньшего сигнала. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что с помощью дес тиканального фазовращател , амплитудных селекторов большего и меньшего сигналов формируютс  сигналы треугольной формы с малой нелинейностью и повышенной частотой. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  проверки точт ности измерительных преобразователей круговых перемещений.

Цель изобретени  - повьш1ение точности устройства.

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства дл  контрол  преобразовател  угла поворота вала в код; на фиг .2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство дл  контрол  преобразовател  угла поворота вала в код содержит эталонный преобразователь 1 угла пово1 ота вала, привод 2, регистрирующий блок 3, блок 4 инверторов, дес тиканальный фазовращатель 5, амплитудные селекторы 6-15 большего сигнала , амплитудные селекторы 16-17 меньшего сигнала, делители 18 и 19 частоты, фазометр 20 и интерпол тор 21. К устройству подключаетс  контролируемый преобразователь 22.

Устройство работает следующим образом .

При вращении оси эталонного преобразовател  1 (вращение осуществл етс  приводом 2, с которым жестко св зана ось контролируемого преобразовател  22). На синусном и косинусном выходах эталонного преоГ)разовател  1 обел

00 ОО

со

разуютс  сигналы, сдвинутые друг относительно друга на 90, поступаницие на фазовращатель 5, в который также подаютс  сигналы, инверсные выходным сигналам эталонного преобразовател  t после блока 4 инверторов. На выходе де- с тиканального фазовращател  5 обра- 1зуютс  сигналы, со следунлцими определенными фазами. Первые п ть из них

формируютс  по формуле; 2 2п., где,

п 0,1,2,3,4, т.е. это фазы, равные соответственно О, 72, 144, 216 и 288

(фиг. 2а - 1,2,3,4,5). Другие п ть

I - л ол -

;фаз формируютс  по формуле: -т;; (An+l

. это фазы, равные соответственно 118, 90, 162, 234 и 306 (фиг..2а : 1 о / Q / л / ч ч ,4,эу.

Указанные сигналы попарно поступают на входы двухвходовых селекторов B -IS большего сигнала. На селектор 6 подаютс  фазы О и 144 (сигналы t и 3 на фиг. 2а), на его обра- зуетс  аналоговый сигнал (фиг. 26., 1) - это аналоговое напр жение,пред- ;ставл ющее собой большее из двух, поданных на селектор 6. На второй селек тор 7 поступают сигналы с фазами 72 1и 288 (сигналы 2 и 5, фиг. 2 а) - Образуетс  сигнал (фиг. 2 в, 1). ; На селектор 8 подаютс  сигналы

1и 4 по фиг. 2а. с фазами О и 216,- после него получаетс  сигнал по . Г :фиг. 2г, 1.

; На селектор 9 подаютс  сигналы 3 И 5 по фиг. 2а с фазами 144 и 288,, после него получаетс  сигнал по фиг. 2д, t.

На селектор 10 подаютс  сигналы

2и 4 по фиг. 2а с 72 и 21 б , после него получаетс  сигнал по фиг. 2е, 1.

Полученные п ть сигналов поступа- ют на п тивходовый. селектор 16, который формирует; на сроем выходе аналоговое напр жение, меньшее из п ти поданных на него. Это треугольное напр жение , период которого в п ть раз меньше (частота в п ть раз вьше) исходного сигнала эталонного преобразовател  1. Этот треугольный сигнал представлен на фиг. 2ж сплошной линией; восход щие и нисход щие ветви его,  вл ющиес  част ми основного синусоидального сигнала, показаны на фиг. 2б,в,г,д,е утолщенными отрезками . Аналогично формируетс  треуголь

tO

fs

.

20

25 о

Q

45

35

5

Ное напр жение, сдвинзп ое относительно первого на четверть периода; оно показано на фиг. 2 ж штрихованной линией . Оно образуетс  на с електорах 11 - 15 большего сигнала. Причем на селектор 11 поступают сигналы 1 и 3 по фиг. 2а с фазами 18 и образуетс  сигнал по фиг. 26, 2; на селектор 12 - сигналы 2 и 5 по фиг.2а с фазами 90 и 306 -образуетс  сигнал по фиг. 2в, 2,: на селектор 13 - сигналы 1 и 4 по фиг. 2а с фазами 18 и 234 - о бразуетс  сигнал по фиг. 2г, 2; на селектор 14 - сигналы 3 и 5 по фиг.2а с фазами 162 и 306 - образуетс  сигнал по фиг. 2д, 2; на селектор 15 - сигналы 2 и 4 по фиг. 2а с фазами 90 и 234° - образуетс  сигиап по фиг. 2е- 2. Указанные п ть сигналов поступают на п тивходовый сег ектор 17, на выходе которого формируетс  аналоговое напр жение, меньшее из п ти поданных на него. Оно имеет треугольную форму (фиг. 2ж - штрихованна  лини ); восход щие и ьшсход пще ветви его,  вл ющиес  част ми синусоидального сигнала , показаны на фиг. 26, в, г, д, е штрихованными отрезками.

Нелинейность полученных треугольных сигналов составл ет 0,62%, что в 6,62 раза меньше, чем в прототипе,

. Таким образом,после р да преобразований выходные сигналы эталонного преобразовател  1 преобразованы в два ор тогональных треугольных сигнала с п тикратным умножением по частоте и лучшим приближением к треугольной функции, т..е. теперь имеет место линейна  функци  угла поворота эталонного преобразовател  1, удобна  дл  обработки в интерпол торе 21. На его выходе образуютс  выходные сигналы в виде последовательности импульсов, период которых в р раз меньше периода входных треугольных сигналов, где р - коэффициент интерпол ции. Наличие двух сдвинутых на 90° треугольных сигналов позвол ет обеспечить интерпол цию и контроль преобразовател  22 при реверсе. Эти импульсы содержат всю информацию о перемещении (унитарный код).

Если -эталонный преобразователь 1 имеет при вращении за оборот N импульсов (периодов гармонического сигнала ), то на выходе селектор 16 и 17 оно равно 5N, а на выходе интерпол тора 21 имеет последовательность импульсов в количестве за оборот - 5pN. (величина N в растровых фото- .электрических эталонных преобразовател х достигает 16200, 32400). Точность эталонного преобразовател  1 выбираетс  исход  из точности измер емого , который при вращении формирует п импульсов за оборот (перед контролем число п предполагаетс  известным). В делителе 18 частоты это число делитс  на г, на выходе получаетс  п/г, в делителе 19 частоты осуществл етс  деление на т; при этом коэффициенты делени  г и га выбираютс  так, чтобы

158

выполн лось условие

5pN п

..« 1 «

т .е.

m г

частоты импульсов, подаваемых на каждый вход фазометра 20, уравнены. Регистраци  колебаний фазового угла между обеими последовательност ми и представл ет собой операцию контрол  за перемещением. Если контролируемый преобразователь 22 не обладает, пог .

10

9391

тел  угла поворота вала и  вл етс  кинематическим входом устройства, инте пол тор, выход которого соединен с тактовым входом фазометра и входом первого делител  частоты, выход которого соединен с первым сигнальным входом фазометра, второй делитель частоты , вход которого  вл етс  электрическим входом устройства, а выход соединен с вторым сигнальным входом фазометра , выход которого соединен с входом регистрирукщего блока, отличающеес  тем, что, с целью )5 пов ышени  точности устройства, в него введены блок инверторов, дес тиканаль- Hbrf фазовращатель, дес ть амплитуд- ных селекторов большего сигнала и два амплитудных селектора меньшего сигна- 20 ла, первый и второй квадратурные выходы эталонного преобразоватап  угла поворота вала соединены с первыми и вторыми входами дес тиканального фазовращател  и блока инверторов, первый

третьим и четвертым входами дес тиканального фазовращател , первый выход дес тиканального фазовращател  соединен с первыми входами первого и второ

решностью, т.е. последовательно сть им-25 и второй выходы которого соединены с пульсов на выходе делител  18 равномерна , то в фазометре 20 формируютс  фазовые ворота в виде пр моугольных импульсов одинаковой длительности,

которые через тактовый вход фазомет- ЗО го амплитудных селекторов бо льшего ра 20 и заполн ютс  импульсами с выхода интерпол тора 21 (его выход соединен с тактовым входом фазометра).

Поэтому число тактовых импульсов, помещак ;ихс  в фазовых воротах, посто нно , оно подсчитьшаетс  счетчиком

35

сигнала, второй выход - с первыми вхо дами третьего и четвертого амго1итудны селекторов большего cIiгнaлa, третий выход - с вторым входом первого амплитудного селектора большего сигнала к с первым входом п того амплитудного сатектора большего сигнала, четвер выход - с вторыми входами второго

регистрирующего блока 3 и условно принимаетс  за нулевую линию отсчета. Если контролируемый преобразователь 22

характеризуетс  погрешностью, то сольшего сигнала, п тый выход - с вто- ледовательность импульсов с выхода рыми входами третьего и п того ам- де;штел  18 частоты неравномерна и плитудных селекторов большего сигна- фазовые ворота имеют вид пр моуголь- ла, шестой выход - с первыми входами ных импульсов переменной длительности, шестого и се,дьмого амплитудных селек- котора  мен етс  пропорционально йог- 45 т оров большего сигнала, седьмой вы- решности. Число тактовых и шyльcoв в каждом импульсе последовательности подсчитываетс  в счетчике регистрирующего блока 3 и представл ет собой

ход с первьми входами восьмого и дев того амплитудных селекторов большего сигнала, восьмой выход - с вто- :jbiM входом шестого амплитудного сеточную цифровую информацию о погрешности , котора  может быть выведена в любом виде (табло, самописец и т.д.),

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  преобразовател  угла поворота вала в код, содержащее привод, вал которого соединен с валом эталонного преобразоватретьим и четвертым входами дес тиканального фазовращател , первый выход дес тиканального фазовращател  соединен с первыми входами первого и второи второй выходы которого соединены с

   ЗО го амплитудных селекторов бо льшего

   35

   сигнала, второй выход - с первыми входами третьего и четвертого амго1итудны селекторов большего cIiгнaлa, третий выход - с вторым входом первого амплитудного селектора большего сигнала к с первым входом п того амплитудного сатектора большего сигнала, четверть ; выход - с вторыми входами второго

   и четвертого

   амплитудных селекторов

   сольшего сигнала, п тый выход - с вто- рыми входами третьего и п того ам- плитудных селекторов большего сигна- ла, шестой выход - с первыми входами шестого и се,дьмого амплитудных селек- т оров большего сигнала, седьмой вы-

   ход с первьми входами восьмого и дев того амплитудных селекторов боль Q сольшего сигнала, п тый выход - с вто- рыми входами третьего и п того ам- плитудных селекторов большего сигна- ла, шестой выход - с первыми входами шестого и се,дьмого амплитудных селек- 45 т оров большего сигнала, седьмой вы-

   шего сигнала, восьмой выход - с вто- :jbiM входом шестого амплитудного се50 лектора больп его сигнала и первым входом дес того амплитудного селектора большего сигнала, дев тый выход - с вторыми входами седьмого и дев того амплитудных селекторов большего сиг55 нала, дес тьш выход - с вторыми входами восьмого и дес того амплитудных селекторов большего сигнала, выходы первых « ти амплитудных селекторов большего сигнала соединены.с входами .

   ifta.f

   Фиг г

   4 4