SU519748A1 - Преобразователь "аналог-код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматическим информационно-измерительным устройствам и может быть использовано в измерительной технике и автоматике.

Известен преобразователь аналог-код, со- держащий опорный генератор, соединенный с фазовым детектором и через входной согласующий блок с двухполюсным фазовращателем , выход которого соединен через фазовый детектор с двигателем, который кинемат чески св зан с двухполюсным фазовращателем и с первым входом блока формировани  полезного сигнала, и генератор.

В известном преобразователе используетс  один из наиболее точных методов измерени  - компенсационный, в результате которого осуществл етс  преобразование фазового сдвига измер емого сигнала с коэффициентом масштабного преобразовани  К р-г1 в соответствующий непрерывной угловой сдвиг вала двухполюсного Э1 алонного поворотного фазовращател .

Однако единичный (низкий) коэффициент масштабного преобразовани  не позвол ет использовать все преимущества компенсационного метода измерени  с непрерывным изменением компенсирующей величины из-за трудности получени  высокой дискретности фотоэлектрического кодирующего устройства угол-код.

Кроме того, так как в рассматриваемом преобразователе имеетс  электромеханическа  система след щего непрерывного уравновешивани , котора  имеет астатизм первого пор дка, динамическа  ощибка преобразовател  линейно зависит от скорости изменени  измер емой величины.

Таким образом, дл  известного преобразовател  характерны низкий коэффициент табного преобразовани , ограничивающий точность преобразовани , малое быстроде{ гствие преобразовани , обусловленное больщой инерционностью исполнительного механизмадвигател  и больща  зависимость динамической ошибки системы след щего непрерывного уравновещивани  от скорости изменени  измер емой величины.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи  преобразовани . Постав одна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь введены многополюс 1ый фазовращатель, фазосдвигающий блок и сог ласуюший блок. Выход фазового детектора через соглаеующий блок подключен к одному из входов фазосдвигающего блока, другой вход которого подключен к выходу многопо, люсного фазовращател , которь й установлен на валу двухнолюсного фазовращател , Вы ход генератора соединен с входом многопо™ .люсного фазовращател  и с вторым входом блока формировани  полезного сигнала. Выход фазосдвигающего блока пошслючен к третьему входу блока .формировани  полез него сигнала. На чертеже показана, схема предлагаемого преобразовател . Схема содержит входной согласующий блок ij на первый вход которого поступает исзмер ема  Е личина: р а iia второй поступает опоркы.€ аи5 усоидальньчй скгнаЛ( У On двухполюс ный. поворотный фаэовра1цатеа.ь - дриемккк 2, вход которого электрически соедкк.ен с выходом В.ХОДЙОГО блоюз if редуктора 3, электродвигатель 4,, кинематически св занный через ре,-1укгор 3 с рхалсг-л ДБУХПОЛ.ЮСНОГО ис воротного фазовращате,п - ириемннк.а1 фазовый детектор 5- снгнальвый вход когорого электрически соединен с вьгходол дву:аюлюс кого поворотног вход с  усоидалького сигналВа гл.г-гогополюсногО по-вороткого , фазоБращатетш 7, устаноз емиого на вагсу. приемки.ка 2j генератор 8 синусом- соединенный с выходом 4 азоБого детектора Б, блок Ю формировани  полезного сиггшла вкоторый, вход т преобразователь 11 угопкод грубого отсчета с низкой дискретностью преобразователь -12 точного отсчет „с низкой дискретностью, и согласующий блок . 13 J на выходе которого формируетс  полезный сигнал,. Выход генератора 8 электрически соединен с входом многопопюсного фазовращател 7 и с входом преобразовател  фаза-код, В качестве малоразр дного преобразовател  угод-код может быть использован фотоэлек трический пресбразоватепь угол-код или пре обраэовате ь , выполнвн№1й н основе двухполюсного поворотного фазовращ тел . Работает устройство следующим образом Сигнал с выхода генератора 6 опорно1О синусоидального сигна/ш поступает на второй Год ВХОДНОГО- соглйсующего блока 1, на вы-60 де которого формируетс  полезный синусо альный сигнал вида T.OA ,, де Чл, фазовый сдвиг, соответствующий изменению аналоговой вели чины Чу,з. Полезный сигнал поступает на вход двухолюсного поворотного фазовращател  2, на ыходе которого формируетс  сигнал и и sin Гш f--СЧ ..фа 5. Фач/- ; фазовь й сдвиг, вносимь й поворот- ным фазовращателем 2, Ве,1ичина 4ia3OBoro сдаига Ч линейно ависиг -от угла, поворота роюра двухполюсого поворотного фазовращател  2 по формуЦ S . 1 . Фаз- угол поворота ротора фазовраща™ егш 2, Сигнал с выхода поворотного фазо ращатехш поступает на вход, фазового детекора 5, на опорный вход которого поступает порный сигнал с выхо д генератора 6, На выходе 4йзового детектора 5 формиуетс  снпк л, .пропорционагшный Sac---,- Wr Этот сигнал поступает на управ.т ющую обмотку исполнительного дангагел  4, который разво}зачиБ Г1ет вал фазовращател  2 ка величину, равную ... где й%щ,, ошибка зассогласовани , обус овлэнна  бьютродействием электроме ; ханической след щей системы; } - Г аf.f -Ч М о-т-дан- .cucTn. paj--В установивщемс  положении .5trH..« , -Ча,. В динамике, , когда измер ема  величина .if измен етс  во времени ... а сигнал рассогласовани , пропорционален ощибке рассогдасовани , ит.,,.аанЗПри развороте вала двухполюсного фазоврашагал  2 от исполнительног-о /двиг-агал  4 одновременно ua гот же угол разворачиваетс  и многополюсный фазовращатель 7, при этом-благодар  электрической выходногх) сш-пала 4)азовраш,ател  7 имеет в Р раз большую крутизну в функции от yijia поворота, чем фаза выходного сил кала даухполюснох-о фазоБращате.-ш 2, На выходе миогополюског о фазовращаге л  7 образуетс  сигнал вида миог., где Р - масштабный рюэфлфициент преобразовани , равный апектрической редукции числу пар ПОЛЕЗСОВ, многопо юсного 4изовра1уате;|1Я, Так к.э,к .. tfaaj ма -oj-rt -cuH то выражение (4) молдао записать в виде мног....н i-J3 этого слэдует, что входна  аналохо ва  величина Рн благодар  наличию многоПОЛЮС1ЮГО дйзоврашагел  и системы след  шего непрерьи2.ного урлвновешивани  преобразуетс  с высокой точностью в соответствую шее значение непрерывной компенсирующей величины с ксэф4нщиентом масштабного пре образовани  на много больше 1. .р с выхода многополюсного фйзовращател  7 поступает на вход фазосдвигатащего блО(са 9, управл юща  обмотка которо го через согласующее устройство 14 подклю чена к выходу фазового детектора 5„ Согла- сующий блок 14 и с|йзосдвигающий блок 9 предназначены,дл  осуществлени  линейного сдвига фазы выходного сигвала многопогтюс- ного фазовращател  7 в функпии от амплитуды выходного сигнала („( фазового детектора 5,. В этом случае сигнал на выходе фазосдви гающего устройства определ етс  выражени ъьп- Фа - .г., 5 гдеи.„р.- управл ющий сигнал, поступающий на вход управл ющей обмотки, С учетом выражений (4) и (7) полезнь1й сигнал (6) па выходе (изосдвигающего уст ройс:гБа.9 змеет вид /- 15 . и.. ,...«и, siTi Cuj, 5 .амн BeiX. О «- K. От.дин .,.,.,„, .что легко .г11шетс  с помощью corviacyio: цего блока 14, полезный сигнал (8) на вы :ходе (Ьазосдвигающего блока 9 будет равен вь.. 9 Из этого выражени  следует, что norpeut;ность , обусловленна  динамической ошибкой элек-гроыеханической системы след щего не прерывногр уравновешивани , равна нулю. : Сигнал (9) ггоступает на вход преобраэова/Г8ЛЯ флза-код ТО-1НОГО отсчета, выход ко-то« jporo созыестно с выходом преобразовател  ;уго  к,од грубого отсчета поступают на вход j согласующего блока IS, На выходе согласующего блока 13 формируетс  полезный сигнаЛв и 3 о b D в т в Н и   о р м у л а Преобразователь аналог«-кодг содержащий опорный генератор соединенный с фазовым :детектором и через входной- согласующий блок с двухползосным фазовращателем, вы :ход которого соединен через фазовый детек- тор с двигателем, который кинематически I св зан с двухполюсным фазовращателем и с i первым блока формировани  полезноТО сигн/ала; и генератор, отличаю:ш и и о   TOMj 4TOj С целью повышени  точности и быстродействи  преобразовател , в него введены многополюсный фазовраиле(тель , фазос.цвигающий .блок и согласующий блок, выход фазового детектора через cdr- ласующий блок подключен к одному из входов фазосдвигающегхз блока, другой вход которого подключен к выходу многополюсного 4)азов}защател , кш-орый установлен lia валу двухполкооного фазовращател , выход генератора соединен с входов мно1Х)Пошосного фазовращател  и со вторым входом блока формировани  полезного сигнала, выход фа- зосдвигсгюшего блокаподключен к третьему входу 1блока1фюрмировани  полезногх сигна ла,