SU416721A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике преобразовани  аналоговых величин в код и может быть применено в автоматизированных информационных и управл ющих системах с цифровыми вычислительными машинами дл  преобразовани  угла поворота вала в код с использованием в качестве датчиков синусно-косинусных вращающихс  трансформаторов (СКВТ), питание которых осуществл етс  двум  напр жени ми пр моугольной формы, сдвинутыми одно относительно другого по фазе на 90°.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, который запитываетс  от генератора тактовых импульсов двум  напр жени ми пр моугольной формы, сдвинутыми одно относительно другого по фазе на 90°; фазовый детектор, соединенный с выходом счетчика, подключенного к генератору , управл емому напр жением с выхода фильтра низких частот, вход которого через фазовый детектор св зан с выходной обмоткой СКВТ. Двоичный код, соответствующий углу поворота вала а СКВТ, получают в регистре хранени  путем стробировани  при помощи формировател  строб-импульсов вентилей , соединенных с каждым разр дом счетчика .

Однако известный преобразователь имеет недостаточную точность преобразовани , котора  обусловлена скосом верщин выходного напр жени  СКВТ пр моугольной формы, вследствие того, что активное сопротивление обмоток питани  СКВТ не равно нулю, а их

индуктивность не бесконечно велика. Погрешность преобразовани  имеет особенно большое значение в преобразователе угла поворота вала в код, в котором в качестве датчика использован многополюсный СКВТ с электрической редукцией, где она может достигать 10 и более. Кроме того, погрешность увеличиваетс  с повышением температуры окружающей среды СКВТ из-за увеличени  активных сопротивлений обмоток питани  СКВТ.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани  утла поворота вала в код.

Дл  этого в преобразователь введен источник посто нного тока, причем входы фазового детектора подключены к выходам СКВТ, один выход фазового детектора соединен со входом фильтра низких частот и одним выходом источника посто нного тока, другой выход - со вторым входом фильтра низких частот, управл ющие входы фазового детектора подключены к соответствующим выходам счетчика.

На чертеже приведена блок-схема преобразовател .

Преобразователь угла поворота вала в код содержит СК.ВТ 1, в качестве источника питани  которого используетс  тенератор тактовых импульсов 2, выходы которого соединспы со входными обмотками СКВТ 1. Выходна  обмотка подключена ко входу фазового детектора 3, содержащего ключи 4, 5, 6 и 7, причем первый управл ющий вход фазового детектора 3 соедипеп с одним плечом триггера старшего разр да 8 счетчика 9, а второй унравл юодий вход его - с другим плечолг триггера етаршего разр да 8. Выходы фазового детектора 3 подключены ко входам фильтра пизких частот 10, а один из них соединен также и с выходом источника посто нного тока 11. Выход фильтра низких частот 10 через генератор, управл емый напр жением 12, св зан со входом счетчика 9. Выходы всех разр дов счетчика 9 соединены через вентили 13 со входами регистра хранени  14. Управл ющий вход вентилей 13 подключен к формирователю строб-импульса 15, который соединен по входу с одним из выходов генератора тактовых импульсов 2.

Преобразователь работает следующим образом .

При повороте вала СКВТ I на некоторый угол а фазовый детектор 3 вырабатывает напр жение рассогласовани . Посто нна  составл юща  этого напр жени , выдел ема  фильтром низких частот 10, пропорпиональна разности между углом а поворота вала СКВТ 1 к вырабатываемым значением угла ср, определ емым фазой илтульса триггера ст аршего разр да 8 счетчика 9. Генератор, управл емый нанр жепием 12, измен ет частоту возбуждени  счетчика 9 до тех нор, пока посто нна  составл юща  напр жени  с выхода фазового детектора 3 не будет пулю. Когда разность между углами а и ф сводитс  к нулю, стробиру  каждый разр д счетчика 9 импульсом с формировател  стробимпульса 15 на вентил х 13, в регистре хранени  14 получаем двоичный код, соответствующий углу а поворота вала СКВТ 1. Однако, так как выходное напр жение СКВТ 1 пр моугольной формы имеет скосы верщин, ввиду того, что активное сопротивление входных обмоток питани  СКВТ 1 не равно пулю, а их индуктивность пе равна бесконечно велика, полученный двоичный код будет соответствовать углу а поворота вала СКВТ 1 с некоторой посто ппой погрещпостью, определ емой величиной этих скосов. Чтобы компенсировать посто нную погрещпость, ток от

пс11)чника посто ппого тока 11 при поступлеiinn вкючающего сигнала с триггера CTapniero разр да 8 счетчпка 9 на первый управл ющий вход фазового детектора 3 пропускаетс  через за.мкпутый ключ 4 по выходной обмотке СКВТ 1, а при поступлении включающего сигнала с триггера старщего разр да 8 на второй управл ющий вход фазового детектора 3, замыкаетс  на землю через ключ 7. Компепсирующий ток источника посто нного тока 11 выбирают таким, чтобы падение напр жени  па в1:.1ходпой облютке СКВТ 1, вызванное протеканием этого тока, было равно посто нной составл ющей напр жени , определ емого

скосом вершип выходного напр жени  СКВТ 1. ТакиА образом, посто нна  составл юи;а  выходпого напр жени  фазового детектора 3 будет смещена иадением напр жепи  на выходной обмотке СКВТ 1 на величину , равную посто нной погрешности с противоп (5ложпым знаком. В этом случае посто нна  riorpeniHOCTb иреобразоварш  будет компенсироватьс  и при изменении температуры окружающей среды СКВТ 1, так как компенсирующнй ток при указанном выгпе его выборе зависит только от отнощени  активных сопротивлений входных и выходных обмоток СКВТ 1.

Предмет изобретени 

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащпй -последовательно включенные генератор тактовых импульсов, синусно-косипусный вращающийс  трансформатор, фазовый детектор, фильтр низких частот, генератор, управл еА1ый напр жение, и счетчик, выход каждгГО разр да которого соединен с вентил ми , св занными уиравл ющими входами

с формирователем строб-импульса, подключенным к одному из выходов генератора тактовых импульсов, и выходами соединенных с регистром хранени , отличающийс  тем, что, с пслью повыщени  точности преобразовани , в преобразователь введен источник посто нного тока, причем входы фазового детектора подключены к выходам синусно-косинуспого вращающегос  трансформатора, один выход (фазового детектора соединен со

входом фильтра низких частот и одним выходом источника посто нного тока, другой выход- со вторым входом фильтра низких частот, управл ющие входы фазового детектора подключены к еоответствующим выходам

счетчпка.