SU378921A1 - Двухотсчетный преобразователь «угол—код» - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области управлени  след щими приводами с применением цифровых устройств и предназначено дл  преобразовани  угла поворота в код с большой точностью.

Известный двухотсчетный циклический преобразователь последовательного счета состоит из фазовращателей и счетчиков грубого и точного отсчетов, блоков преобразовани  угла поворота во временные интервалы и генератора синхронизирующих импульсов.

В таких преобразовател х возможно по вление ошибки результата (неполного согласовани  отсчетов) в момент, когда ротор фазовращател  точного отсчета завершает полный оборот. В этот момент по грубому отсчету формируетс  лишний импульс.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани .

Дл  этого в преобразователь введен блок сравнени . Первый вход блока соединен с выходом младшего разр да счетчика грубого отсчета, имеющего равный вес со старшим разр дом счетчика точного отсчета, к выходу которого подключен второй вход блока сравнени . Третий вход этого блока соединен с третьим выходом блока преобразовани  угла поворота в код, а выход со входом вычитани  счетчика грубого отсчета.

На чертеже изображена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Оно представл ет собой двухотсчетный циклический преобразователь «угол-код последовательного счета с двойным промежуточным преобразованием; аналогова  величина (угол поворота входного вала датчика) преобразуетс  в угол сдвига фазы синусоидально измен ющегос  напр жени , которому ставитс  в соответствие временной интервал, а временному интервалу - код.

Преобразователь содержит блок / фазовращателей точного и грубого отсчетов, блок 2 преобразовани  угла поворота в код, счетчик 3 грубого отсчета, счетчик 4 точного отсчета, регистр 5 и блок 6 сравнени .

Преобразователь работает следующим образом .

На статорные обмотки датчиков - сельсинов подаетс  трехфазное пр моугольной формы напр жение со сдвигом по фазе в 120°, снимаемое с опорного канала 7.

Образование старших разр дов кода осуществл етс  по каналу грубого отсчета, содержащего датчик-фазовращатель 8, нулевой детектор 9, триггер 10, вентиль 11 и счетчик 3 грубого отсчета.

Необходима  точность преобразовани 

обеспечиваетс  каналом точного отсчета, который имеет фазовращатель 12, нулевой детектор 13, триггер 14, вентиль 15, генератор 16 синхронизирующих импульсов, стабилизированный кварцевым резонатором, и счетчик 4 точного отсчета.

Роторы фазовращателей точного и грубого отсчетов св заны через замедл ющий механический редуктор с выборкой люфта и передаточным отнощением . Напр жение, снимаемое с роторов фазовращателей, сдвинуто по фазе относительно опорного напр жени  пропорционально углам поворота роторов. Эти напр жени  подаютс  на фильтр, выдел ющий гармонику опорной частоты, а затем на нулевые детекторы, которые формируют управл ющие импульсы при переходе через нуль от отрицательных к положительным значени м напр жений на входе детекторов.

Управл ющие импульсы с нулевых детекторов фиксируют окончание временных интервалов , выдел емых на выходе триггеров 10 и 14. -

Счетчик точного отсчета заполн етс  импульсами генератора 16, проход щими через вентиль 15. Частота импульсов определ етс  по заданному щагу квантовани  h (например, в градусах) и частоте опорного напр жени  /опf /on-360°

Ггси- ,

Общее число разр дов счетчиков точного и грубого отсчетов определ етс  по максимальному углу поворота ротора фазовращател  точного отсчета, равному 360°Х2 щагу квантовани  h, т. е. из числа

360° 2К

h

выраженного в двоичном коде.

Максимальное число разр дов счетчика точного отсчета соответствует полному повороту ротора фазовращател  точного отсчета

360° и равно количеству разр дов числа в

двоичном коде.

На счетчик грубого отсчета должно приходитьс  К разр дов.

Дл  избежани  ощибки преобразовани  в момент, когда ротор фазовращател  точного отсчета заверщает полный оборот, в счетчик грубого отсчета вводитс  младщий разр д L весом . В этом случае разр д счетчика точного отсчета считаетс  дополнительным. Полный счетчик таким образом представл ет собой: L-1 разр ды счетчика точного отсчета и с Z, по т-ый разр ды счетчика грубого отсчета.

Частота импульсов, подсчитываемых счетчиком -Грубого отсчета, исход  из веса его младщего разр да и передаточного отнощени  редуктора - 2«, равна:

с /ГС и 2

/ГСП

nL-h-l

Итак, в данном преобразователе имеютс 

два разр да одного веса . При заполнении

временного интервала по грубому отсчету

импульсами с частотой

возможен

2L-k-i

случай, когда во временной интервал вписываетс  нецелый период, измер емый как по грубому, так и по точному отсчету, что приводит к поступлению в счетчик грубого отсчета лищнего импульса. В предлагаемом преобразователе этому случаю соответствует различное состо ние разр дов одного веса (0; I или 1; 0). По окончании записи в счетчики информаци  из блока 17 формировани  импульса переноса переноситс  в регистр. Лини  18 задерживает импульс из блока 17 на

врем , необходимое дл  перехода счетчиков в устойчивое состо ние. Сброс информации со счетчиков производитс  импульсом, поступающим из блока 19 сброса и прощедщим линию 20 задержки, необходимую дл  того,

чтобы информаци  успела переписатьс  в регистр . Чтобы сброс регистра не совпадал со сменой информации, в нем имеетс  тактирующа  цепь 21, котора  задерживает импульс сброса в этом случае.

По окончании счета и при разных состо ни х разр дов одного веса счетчиков точного и грубого отсчетов, блок 6 сравнени  выдает импульс, поступающий на вход вычитани  счетчика грубого отсчета. Затем, информаци 

со счетчиков переписываетс  в регистр, а с регистра, например, на световое табло, поступает достоверна  информаци .

В случае многоотсчетной системы в каждый счетчик грубрго отсчета вводитс  младщий

разр д одного веса со старщим разр дом счетчика точного отсчета и блоки сравнени  показаний этих разр дов.

Предмет изобретени 

Двухотсчетный преобразователь «угол-код, содержащий блок фазовращателей точного и грубого отсчетов, соединенный с блоком преобразовани  угла поворота во временной интервал , первый и второй выходы которого соединены с входами соответствующих счетчиков точного и грубого отсчетов, выходы которых подключены ко входам соответствующих разр дов регистра, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности преобразовани  в

него введен блок сравнени , первый вход которого соединен с выходом младшего разр да счетчика грубого отсчета, второй вход блока сравнени  подключен к выходу старще-, то разр да счетчика точного отсчета, третий

вход - к третьему выходу блока преобразовани  угла поворота во временной интервал, а выход блока сравнени  соединен со входом вычитани  счетчика грубого отсчета.