SU470843A1

SU470843A1 - Pulse to Pulse Converter

Info

Publication number: SU470843A1
Application number: SU1975188A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Владимирович Курников; Валентин Григорьевич Мавродий
Original assignee: Предприятие П/Я В-8708
Priority date: 1973-12-06
Filing date: 1973-12-06
Publication date: 1975-05-15

Description

Устройство относитс к системам автоматического контрол и регулировани .The device relates to automatic control and regulation systems.

Известны преобразователи перемещени в число импульсов, содержащие двигатель, с валом которого св заны роторы датчика питани фазовращател и датчика шкалы, роторные обмотки которых соединены с выходом генератора возбуждени , статорные обмотки датчика шкалы подключены ко входам блоков формировани управл ющих напр жений, к выходам которых подключены инверторы, .статорпые обмотки датчика питани соединены со статорными обмотками фазовращател , синусна обмотка ротора которого соединена со входом формировател импульсов, выход формировател импульсов соединен с первым входом логического блока.Transducers are included in the number of pulses containing a motor, the shaft of which is connected to the rotors of the power sensor of the phase shifter and the sensor of the scale, the rotor windings of which are connected to the output of the excitation generator, the stator windings of the sensor of the scale are connected to the outputs of which are connected to control voltages. inverters, the power sensor windings are connected to the stator windings of the phase shifter, the rotor winding of which is connected to the input of the pulse shaper, the output of the pulses tors, connected to a first input of a logical block.

Недостатками известных устройств вл ютс сложность конструкции и сравнительно низкое быстродействие.The disadvantages of the known devices are the complexity of the design and relatively low speed.

С целью упрощени конструкции преобразовател и повышени его быстродействи в преобразователе выходы блоков формировани управл ющих напр жений подключены ко вторым входам логического блока, к третьим входам которого подключены выходы инверторов .In order to simplify the design of the converter and increase its speed in the converter, the outputs of the control voltage generating units are connected to the second inputs of the logic unit, to the third inputs of which the outputs of the inverters are connected.

На чертеже приведена блок-схема устройства .The drawing shows a block diagram of the device.

Преобразователь перемещени в число импульсов содержит генератор возбуждени 1, двигатель 2, датчик питани 3, датчик шкалы 4, фазовращатель 5, формирователь импульсов 6, блоки 7, 8 формировани управл ющих напр жений, логический блок 9, инверторы 10 и И. Выход генератора возбуждени 1 соединен с роторными обмотками датчиков питани 3 и щкалы 4. Вход формировател IMпульсов 6 соединен со вторичной обмоткой двухфазного фазовращател 5, первичные обмотки которого соединены со статорными обмотками датчика питани 3. Статорные обмотки датчика щкалы 4 соединены со входамиThe transducer to the number of pulses contains excitation generator 1, motor 2, power sensor 3, scale sensor 4, phase shifter 5, pulse driver 6, control voltage generating units 7, 8, logic unit 9, inverters 10 and I. Excitation generator output 1 is connected to the rotor windings of the power sensors 3 and the slides 4. The input of the IM pulse 6 is connected to the secondary winding of the two-phase phase rotator 5, the primary windings of which are connected to the stator windings of the power sensor 3. The stator windings of the sensor s 4 are connected to the inputs

формирующих блоков 7 и 8. Выходы блоков 7, 8 и формировател импульсов 6 соединены со входами логического блока 9.forming blocks 7 and 8. The outputs of blocks 7, 8 and the pulse shaper 6 are connected to the inputs of logic unit 9.

Работает преобразователь следующим образом .The converter works as follows.

Напр жение синусоидальной формы частоты со подаетс с генератора возбуждени I на датчик питани 3 и датчик шкалы 4. Число пар полюсов (коэффициент электрической редукции ) датчика питани 3 равен единице, аThe voltage of the sinusoidal frequency co is supplied from the excitation generator I to the power sensor 3 and the scale sensor 4. The number of pole pairs (electrical reduction ratio) of the power sensor 3 is equal to one, and

датчика шкалы 4 равен Р. Датчики питани 3 и щкалы 4 могут быть как индукционного, так и емкостного типов. Роторы обоих датчиков вращаютс непрерывно со скоростью Q двигателем 2. За один оборот ротора датчикаThe scale sensor 4 is equal to P. The power sensors 3 and the scals 4 can be of both induction and capacitive types. The rotors of both sensors rotate continuously with the speed Q of engine 2. Per one revolution of the rotor of the sensor

питани 3 вектор магнитного (электрического)power 3 vector magnetic (electric)

пол датчика питани 3 повернетс на 2 эл. град., а вектор магнитного (электрического) пол датчика шкалы 4 за один оборот ротора повернетс на 2 Р раз. Сигналы с выхода синусного Si и косинусного Sz каналов датчика питани 3 (сигналы, снимаемые со статорных обмоток датчика питани ) описываютс выражени ми:The power sensor floor 3 will rotate by 2 e. grad., and the vector of the magnetic (electrical) floor of the scale sensor 4 per rotor rotation will rotate 2 P times. The signals from the output of the sinus Si and the cosine Sz channels of the power sensor 3 (signals taken from the stator windings of the power sensor) are described by the expressions:

S - Л; sincu/SinQ ; 62 -- 2 sin м/ cos Q(,S - L; sincu / sinq; 62 - 2 sin m / cos Q (,

аргумент которых по огибающей за один оборот вала двигател 2 измен етс от О до 2 . Сигналы с выхода синусного 5з и косинусного Si каналов датчика шкалы 4 (сигналы, снимаемые со статориых обмоток датчика шкалы ) описываютс выражени миwhose argument over the envelope for one revolution of the shaft of the engine 2 varies from 0 to 2. The signals from the output of a sinus 5z and cosine Si channels of the scale sensor 4 (signals taken from the stator windings of the scale sensor) are described by the expressions

5з Лз sin ш/. sin Р Ш S -- А sin ш/ cos Р и/,5z Lz sin w /. sin Р Ш S - А sin ш / cos Р and /,

аргументы которых по огибающей за оборот вала двигател 2 измен етс от О до 2п Р раз.whose arguments for the envelope per revolution of the motor shaft 2 varies from 0 to 2π P times.

Сигналы 5з и 4, снимаемые с датчика шкалы 4, поступают на формирующие блоки 7 и 8 соответственно. Каждый формирующий блок представл ет собой фазочувствительный выпр митель и пороговое устройство. Блоки 7 и 8 формируют перепады напр жений из огибающих сигналов 5з и 54.Signals 5з and 4, taken from the sensor of the scale 4, are fed to the forming blocks 7 and 8, respectively. Each forming unit is a phase sensitive rectifier and threshold device. Blocks 7 and 8 form voltage drops from the envelopes of signals 5з and 54.

В предлагаемом преобразователе неподвижна шкала образуетс перепадами напр жений блоков 7 и 8. Таким образом, в пределах любого полюсного делени датчика шкалы 4 формируетс последовательность из четырех импульсов, а за оборот ротора датчика шкалы формируетс последовательность из 4:Р импульсов.In the proposed converter, a fixed scale is formed by voltage differences of blocks 7 and 8. Thus, within any pole division of the sensor of scale 4, a sequence of four pulses is formed, and for the revolution of the scale sensor rotor a sequence of 4: P pulses is formed.

Питание двухфазного фазовращател 5 осуществл етс выходными сигналами Sj и 82 датчика питани 3. Сигиалы 5i и S, снимаемые со статорных обмоток датчика питани , подаютс на косинусную и синусную первичные обмотки двухфазного фазовращател 5 соответственно. При повороте ротора двухфазного фазовращател 5 на угол а и при таком питании его получаетс сигнал S, снимаемый со вторичной обмотки фазовращател The two-phase phase shifter 5 is powered by the output signals Sj and 82 of power sensor 3. Sigals 5i and S, taken from the stator windings of the power sensor, are fed to the cosine and sine primary windings of the two-phase phase shifter 5, respectively. When the rotor rotates the two-phase phase shifter 5 through the angle a, and with such power it receives the signal S, which is removed from the secondary winding of the phase shifter

Ss -Aismwi- sin Q Л cos Я а + aSin wi х X cosQ/Л sinP Ss -Aismwi- sin Q L cos I a + a Sin wi x X cosQ / L sinP

При , и Лг4- Л2-Л 5 выражение дл Ss можно записатьWhen, and Лг4-Л2-Л 5 expression for Ss can be written

Sj - Лг sin ш (sin й cos Р а -j- COS Q/ Sin Pa) : Л5Sinш sin(Pa-f Q/).Sj - Lg sin sh (sin y cos Pa and -j-COS Q / Sin Pa): L5 Sinш sin (Pa-f Q /).

Таким образом, на выходе двухфазного фазовращател 5 получаетс сигнал Ss, приращение фазы которого пропорционально приращению угла поворота вала.Thus, at the output of the two-phase phase shifter 5, an Ss signal is obtained, the phase increment of which is proportional to the increment of the angle of rotation of the shaft.

По сигналу S формирователь импульсов 5 формирует короткий по длительности импульс, соответствующий переходу огибающей сигнала Ss через нулевое нолол ение от отрицательных значений к положительным. По перемещению импульса, сформированного формирователем импульсов 6, относительно неподвижной шкалы логический блок 9 формирует импульсы , число которых пропорционально приращению угла поворота вала и выдает их по одному из каналов «вращение влево или «вращение вправо в зависимости от направлени вращени контролируемого вала.According to signal S, pulse shaper 5 generates a pulse of short duration corresponding to the transition of the signal envelope Ss through zero zero from negative to positive values. By moving the pulse formed by the pulse shaper 6, relative to a fixed scale, logic block 9 generates pulses, the number of which is proportional to the increment of the angle of rotation of the shaft and sends them along one of the channels "left rotation or" right rotation depending on the direction of rotation of the monitored shaft.

За один оборот роторов датчиков питани 3 н шкалы 4 выдаетс один импульс с формировател импульсов 6 и f импульсов с каждого блока 7, 8 (Р импульсов неподвижной шкалы ). Так как в предлагаемой схеме преобразовател фаза электрического сигнала, снимаемого с фазовращател 5 в пределах любого полюсиого делени его, квантуетс на 4Я дискретных значений, то при использовании двухфазного фазовращател с числом пар полюсов (коэффициентом электрической редукции ) равным, например, Р, разрешающа During one revolution of the rotors of the power sensors of 3 n scale 4, one pulse is emitted from pulse generator 6 and f pulses from each block 7, 8 (P pulses of the fixed scale). Since in the proposed converter circuit, the phase of the electrical signal taken from the phase shifter 5 within any pole division is quantized into 4 I discrete values, when using a two-phase phase shifter with the number of pole pairs (electrical reduction coefficient) equal to, for example, P, allowing

способность предлагаемого преобразовател будет определ тьс выражениемthe ability of the proposed converter will be determined by the expression

: 4-Я-Я 4Р.: 4th-4th 4P.

Предмет изобретени Subject invention

Преобразователь перемещени в число импульсов , содержащий двигатель, с валом которого св заны роторы датчика питани фазовращател и датчика шкалы, роторные обмотки которых соеди 1ены с выходом генератора возбуждени , статорные обмотки датчика шкалы подключены ко входам блоков формировани управл ющих напр жений, к выходам которых нодключены инверторы, статориые обмотки датчика питани соединены со статорными обмотками фазовращател , синусна обмотка ротора которого соединена соA displacement transducer into the number of pulses containing a motor with a shaft which couples the rotors of the power supply sensor of the phase shifter and the scale sensor, the rotor windings of which are connected to the output of the excitation generator, the stator coils of the scale sensor are connected to the inputs of control voltage generating units, to the outputs of which are connected the inverters, the stator windings of the power sensor are connected to the stator windings of the phase shifter, the sinus winding of which the rotor is connected to

входом формировател импульсов, выход формировател импульсов соединен с первым входом логического блока, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции и повышени быстродействи работы устройства , выходы блоков формировани управл ющих напр жений подключены ко вторым входам логического блока, к третьим входам которого подключены выходы инверторов.the pulse driver, the pulse driver output is connected to the first input of the logic unit, characterized in that, in order to simplify the design and increase the speed of the device, the outputs of the control voltage generating units are connected to the second inputs of the logic unit, to the third inputs of which the inverters are connected .