SU427364A1

SU427364A1 - CONVERTER ANGLE OF ROTATION OF SHAFT IN DIGITAL CODE

Info

Publication number: SU427364A1
Application number: SU1794763A
Authority: SU
Priority date: 1972-06-12
Filing date: 1972-06-12
Publication date: 1974-05-05

Description

1one

Изобретение относитс к технике автоматического управлени и контрол , в частности к устройствам св зи контролирующих и управл ющих цифровых мащи:н с объектами контрол и управлени .The invention relates to an automatic control and monitoring technique, in particular, to devices for controlling and controlling digital devices: with control and monitoring objects.

Преобразователи утла поворота вала в цифровой код, содержащие датчик угла, щиротно-импульсный модул тор (ШИМ) и преобразователь аналог-код, известны. Недостаток этих преобразователей заключаетс в неточности преобразовани .The converters of the twist shaft turn into a digital code, which contain an angle sensor, a pulse-width modulator (PWM) and an analog-code converter, are known. The disadvantage of these converters is the inaccuracy of the conversion.

Цель изобретени - повысить точность работы преобразовател . С этой целью в предлагаемый преобразователь введены выпр митель , формирователь опорного напр жени , ключ и операционный усилитель, причем выход датчика угла соединен со входами выпр мител и формировател опорного папр жени , выход которого через ШИМ соединен с управл ющим входом ключа, сигнальный вход которого соединен с выпр мител ми, а выход - с операционным усилителем, выход последнего соединен с преобразователем аналог-код .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the converter. For this purpose, a rectifier, a voltage driver, a switch and an operational amplifier are introduced into the converter, and the output of the angle sensor is connected to the rectifier inputs and the driver of the reference cable, the output of which is connected via a PWM to the control input of the key, the signal input of which is connected with rectifiers, and the output with an operational amplifier, the output of the latter is connected to the analog-code converter.

Сущность предлагаемого изобретени иллюстрируетс чертежом, где 1 - датчик угла типа синусно-косинусной вращающийс трансформатор (СКВТ), сельсин, трехщеточный потенциометр и пр., 2 - выпр мители, 3 - формирователь опорного напр жени , 4 - широтпо-импульсный модул тор, 5 - тактовый генератор, 6 - ключ, 7 - операционный усилитель , 8 - преобразователь аиалог-код, 9- собственно преобразователь.The essence of the invention is illustrated in the drawing, where 1 is an angle sensor such as a sine-cosine rotary transformer (SCWT), selsyn, a three-brush potentiometer, etc., 2 are rectifiers, 3 is a voltage driver, 4 is a pulse width modulator, 5 - clock generator, 6 - key, 7 - operational amplifier, 8 - converter, aialo-code, 9 - actual converter.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом. Напр жение выходных обмоток датчика угла / подают на формирователь опорного напр жени 3 и одповременно после выпр млени через ключ 6 на операционный усилитель 7, включениый в масштабном режиме. На выходе формировател опорного папр л-:ени получают напр жение, пропорциональное только текущей крутизне S выходного напр жени датчика и не завис щее отThe proposed Converter works as follows. The voltage of the output windings of the angle sensor / is supplied to the driver of the reference voltage 3 and at the same time after rectification through the switch 6 to the operational amplifier 7, which is turned on in the scale mode. The output of the reference driver shaper: a voltage is obtained that is proportional only to the current slope S of the output voltage of the sensor and is independent of

угла поворота ф. Опорное напр жение управл ет щиротно-имлульсным модул тором 4, на выходе которого получают импзльсное напр жение , длительность импульсов которого пропорциональна текущей крутизне. Изменение коэффициента усилени осуществл етс путем прерывани сигналов на выходе, поступающих на выход операционного усилител , ключом 6. Измен соотнощение между временем нахождени ключа в открытом и закрытом состо ни х , можно непосредственно измен ть коэффициент передачи усил-ител в щироком диапазоне.angle of rotation f. The reference voltage controls a pulmonary impulse modulator 4, the output of which is an impulse voltage, the pulse duration of which is proportional to the current slope. Changing the gain is done by interrupting the output of the op amp with key 6. By changing the ratio between the time the key is in the open and the closed state, you can directly change the gain of the power in the wide range.

Допустим, что при какой-то средней крутизне выходных сигналов 1атчика имеем какой-то средний коэффициент усилени и, следовательно , напр жение на его выходе ф. При увеличении крутизны напр жени (при фиксированном значении угла ф) увеличиваетс напр жение на входе ключа, увеличиваетс величина опорного напр жени , но увеличиваетс и длительность импульсов на выходе ШИМ (скважность). ИмПульсы, воздейству на ключ, уменьшают среднее врем наличи сигнала на входе операционного усилител , следовательно, на выходе операционного усиллтел напр жение остаетс неизменным. При уменьшении крутизны напр жени все происходит наоборот.Suppose that at some average steepness of the output signals of the sensor, we have some average gain factor and, therefore, the voltage at its output φ. With an increase in the slope of the voltage (at a fixed value of the angle φ), the voltage at the key input increases, the value of the reference voltage increases, but the duration of the pulses at the PWM output (duty cycle) also increases. The pulses, by acting on the switch, reduce the average time of presence of the signal at the input of the operational amplifier, therefore, the voltage at the output of the operational amplifier remains unchanged. When decreasing the slope of the voltage, everything happens the other way around.

Показанна работа схемы проводитс в секторах 0±45° угла поворота СКВТ или 0±30° - сельсина. При помоши коммутатора секторов преоб разователь может использоватьс во всем диалазоне 0-f-360°.The shown operation of the circuit is carried out in the sectors 0 ± 45 ° of the angle of rotation of the ACS or 0 ± 30 ° - selsyns. With the help of a sector switch, the transducer can be used in the entire 0-f-360 ° diallase.

Точность преобразовател в основном зависит от способа формировани опорного напр жени и преобразовани его в ШИМ.The accuracy of the converter mainly depends on how the reference voltage is formed and transformed into PWM.

Наиболее простым и целесообразным способом получени опо-рного напр жени вл етс следующий: систему двух векторов (дл датчика Т1И-па СКВТ) или трех векторов (сельсин ) преобразуют в П-фазную систему векторов , затем все выходное напр жение полученной П-фазной системы векторов детектируют по амплитуде (выпр мл ют с одним знаком ) и суммируют. При этом посто нное наор жение вл етс функцией только крутизны выходных напр жений датчика и не зависит от текушего значени угла.The simplest and most expedient method of obtaining the reference voltage is the following: a system of two vectors (for a T1I-SCTVT sensor) or three vectors (selsyn) is converted into a P-phase vector system, then the entire output voltage of the obtained P-phase system vectors are detected in amplitude (straightened with one sign) and summarized. In this case, the constant gain is a function only of the steepness of the output voltages of the sensor and does not depend on the current value of the angle.

изобретени the invention

Преобразо1ватель угла поворота вала в цифровой код, содержащий датчик угла, широтно-им ульсный модул то|р и преобразователь аналог-код, отличающийс тем, что, сThe converter of the angle of rotation of the shaft into a digital code containing an angle sensor, a pulse-width modulus | p and an analog-code converter, characterized in that

целью повышени точности преобразовани , в него введены выпр митель, формирователь опорного напр жени , :ключ и операционный усилитель, причем выход датчика угла соединен со входами выпр мител и формировател опорного напр жени , выход которого через широтно-импульсный модул тор соединен с уп1равл ющим входом ключа, сигнальный вход которого соединен с выпр мител ми, а выход - с операционным усилителем, выходIn order to improve the accuracy of the conversion, a rectifier, a voltage driver, a key and an operational amplifier are entered into it, the angle sensor output being connected to the rectifier inputs and the voltage driver, the output of which is connected to a control input via a pulse width modulator. key, the signal input of which is connected to rectifiers, and the output is connected with an operational amplifier, the output

последнего соединен с преобразователем аналог- КО (Д.the latter is connected to the analog converter KO (D.