SU526931A1 - Преобразователь угла поворота в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике, а именно к устройствам , преобразующим угол поворота вала в цифровой код, и может найти применение в цифровых автоматических системах управлени  и телеметрических системах, работающих при относительно невысоких скорост х движени  вала при считывании кода.

Известны преобразователи угол-код, содержащие фазовращатель, синхронизированный источник многофазного напр жени  дл  питани  фазовращател , генератор импульсов, делитель частоты, формирователь фазового импульса и счетчик импульсов 1.

Однако такие преобразователи имеют невысокую точность работы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный через последовательно соединенные делитель частоты и формирователь многофазного напр жени  с фазовращателем, и блок счета импульсов 2.

В таком преобразователе при существующих зависимост х параметров элементов формирователей фазового импульса от времени и от изменеиий условий эксплуатации происходит смещение временного положени  фазовых импульсов, ухудщающее точность его работы.

Цель изобретени  - повышение точности работы преобразовател .

Это достигаетс  тем, что в предлагаемый преобразователь угла поворота вала в код введены дополнительный блок счета импульсов , сумматор и усилитель-ограничитель, вход

которого соединен с фазовращателем, а выход - с первыми входами сумматора и блоков счета импульсов, вторые входы которых соединены с выходом генератора, а третьи - с выходом делител  частоты. Выходы основного

и дополнительного блоков счета импульсов св заны с входами сумматора, который соединен с делителем частоты.

При этом компенсируетс  ощибка, вызванна  смещением фазы из-за нестабильности

элементов.

На фиг. 1 показана схема преобразовател  угол-код; на фиг. 2 и 3, а-д представлены временные диаграммы, по сн ющие работу устройства (на фиг. 2 - , при котором

фазовый сдвиг а менее угла л, на фиг. 3 - то же, с фазовым сдвигом а менее угла  , где,: а-выходной сигнал старщего разр да делител  частоты 2, б - выходной сигна фазовращател  4, 0 - выходной сигнал усилител -ограничител  5, г - интервал счета блока 6 счета импульсов Q, д - интервал счета дополнительного блока 7 счета импульсов); на фиг. 4, а, б - диаграммы выходного напр жени  фазовращател , соответствующие различным углам поворота его ротора (а - случай , б - случай ). Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор импульсов 1, подключенный через последовательно соединенные делитель частоты 2 II формирователь 3 многофазного напр жени  с входами фазовращател  4, выход которого соединен с усилителем-ограничителем 5. Выход усилител -ограничител  соединен с первыми входами блока 6 счета импульсов, дополпительного блока 7 счета импульсов и сумматора 8. Вторые входы блока 6 счета импульсов и дополнительного блока 7 счета импульсов соединены с генератором импульсов 1, а третьи - с выходом делител  частоты 2. Выходы блока счета импульсов и дополнительного блока счета импульсов соединены с входами сумматора 8, который соединен с делителем частоты 2. Устройство работает следующим образом. Импульсы генератора 1 поступают на вход делител  частоты. В процессе работы делител  частоты на выходе его разр дов образуютс  последовательности пр моугольных импульсов со скважностью, равной двум. Последовательности пр моугольных импульсов поступают на входы формировател  многофазпого напр жени , который формирует напр жение дл  питани  фазовращател  4. Выходной гармонический сигнал фазовращател  4 поступает на вход усилител -ограничител  5, который усиливает и ограничивает по амплитуде сигнал с фазовращател , превраща  его в последовательность пр моугольных импульсов. Фазовый сдвиг а (фиг. 2, 3) этой последовательности относительно последовательности пр моугольных импульсов с выхода старшего разр да делител  частоты 2 пропорционален углу а поворота ротора фазовращател  4. Блок 6 счета импульсов, получа  сигнал делител  частоты от старшего разр да делител  частоты (фиг. 2, За и сигнал усилител ограничител  (фиг. 2, Зв), формирует интервал (см. фиг. 2, Зг), и, заполн   его счетными импульсами от генератора импульсов 1, фиксирует число, пропорциональное фазовому сдвигу а. Дополнительный блок 7 счета импульсов, получа  сигнал от старшего разр да делител  частоты (фиг. 2, 3, а) и сигнал в (фиг. 2, 3) от усилител -ограничител  5 (фиг. 2, 3, е) формирует интервал (фиг. 2, 3, (3) и, заполн   его счетными импульсами от генератора импульсов 1, фиксирует число, пропорциональное фазовому сдвигу р (в идеальном случае р отличаетс  от ее на величину  ). Числа аир поступают с блоков счета импульсов 6 и 7 на сумматор 8. Сумматор 8, анализиру  сигналы а, поступающие от старшего разр да делител  частоты 2, и сигналы в (фиг. 2, 3), поступающие от усилител -ограничител  5, определ ет момент окончани  счета чисел   и р и производит вычисление суммы если , или вычисление суммы а + + г. 2 если . Из фиг. 26 видно, что если , то р а+ . Подставим значение р в выражение (1) а л - т.1 а. + г. - Z 7.. 22 Из фиг. 36 видно, что если , то р а- - ; подставим значение р в выражение (2) ±1±J t + «-- +д /4.Л 2 -2Таким образом сумматор вырабатывает число , пронорциональное фазовому сдвигу а, который  вл етс  углом поворота вала фазовращател  4. Повыщение точности работы устройства можно по снить с помощью диаграмм выходного напр жени  фазовращател  4 (фиг. 4, а, б). Пусть из-за изменени  условий эксплуатации уровень срабатывани  усилител -ограничител  5 измен етс  на некоторую величину. Этому случаю соответствует смещение точки а в точку а . Дл  известных устройств это равносильно фазовой ошибке, равной Да а-а. В предлагаемом устройстве дл  формировани  моментов, соответствующих точкам а и р, используетс  одна и та же схема усилнтел -ограничител  5, поэтому смещение точки а в точку а сопутствует смещение точки р в точку р , равное Др р-р. При отсутствии смещени  (фиг. 4, а).   + р - 2 Подставим значение и Р Р/-Др   -г S -г. а - Да -f В - ДЗ - л а - --- L-L1 22 Если Да -Др, что в нреобразовател х гол - код высокой точности может быть релизовано с отклонением второго пор дка маости , то - Да - ДЗ - Д  + Да О, а, следовательно а 4- Р - а -f S - г. а г 1 . 22 Из выражени  (5) следует, что в предлагамом устройстве при использовании смещеных значений а и р получаем точное значеие угла а. Аналогично дл  случа  (фиг. 4,6). ее + 3 + г.а + р + тс Таким образом, предлагаемое устройство вободно от ошибок, вызываемых уходом пааметров элементов схем формирователей азовых импульсов в известных устройствах.

Claims (1)

1. Авт. св. № 256396, G 08С 9/00, 18.12.67.

(ji)t

- CiHt

- ClUt

- e)-tфиг . 3

a)

6i}C