SU567163A1 - Phase system for angle-to-code conversion - Google Patents

Phase system for angle-to-code conversion

Info

Publication number
SU567163A1
SU567163A1 SU7402083281A SU2083281A SU567163A1 SU 567163 A1 SU567163 A1 SU 567163A1 SU 7402083281 A SU7402083281 A SU 7402083281A SU 2083281 A SU2083281 A SU 2083281A SU 567163 A1 SU567163 A1 SU 567163A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
angle
output
sine
compensating
Prior art date
Application number
SU7402083281A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Яковлевич Барменков
Вадим Николаевич Васильев
Виктор Николаевич Пашилов
Валерий Павлович Федотов
Юрий Эрминович Январев
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8624
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8624 filed Critical Предприятие П/Я В-8624
Priority to SU7402083281A priority Critical patent/SU567163A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU567163A1 publication Critical patent/SU567163A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

1one

Предлагаема  фазова  система преобразовани  угла поворота в код предназначена дл  применени  в системах управлени  с цифровыми вычислительными машинами, в частности дл  передачи, измерени  и кодировани  углов поворота вала Объекта.The proposed phase rotation angle-to-code conversion system is intended for use in control systems with digital computers, in particular for transmitting, measuring, and coding angles of rotation of an Object shaft.

Известна фазова  Система преобразовани  угла поворота в код, содержаща  многополюсный датчик угла поворота, однофазный фазовращатель с использованием синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, в выходные обмотки которого установлен одинарный фазосдвигающий / С-контур, фазовый дискриминатор, усилитель, двигатель и многоотсчетный преобразователь угол-код 1.The known phase system converts the angle of rotation into a code containing a multi-pole rotation angle sensor, a single-phase phase shifter using a sine-cosine rotary transformer, the output phase windings of which are equipped with a single phase-shifting / C-circuit, phase discriminator, amplifier, motor, and a multi-angle angle-code converter 1 .

Однако ввиду высокой чувствительности такой системы к нестабильности частоты рабочих сигналов многополюсного датчика угла поворота, а также к изменению параметров фазосдвигающего контура фазовращател  от времени или температуры окружающей среды снижаетс  точность преобразовани  угла в код.However, due to the high sensitivity of such a system to the instability of the frequency of operating signals of a multi-pole rotation angle sensor, as well as to a change in the parameters of the phase shifting circuit of the phase shifter against time or ambient temperature, the accuracy of converting the angle to code decreases.

Из известных систем наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  система, содержаща  многополюсный датчик угла поворота, выход которого через компенсирующий фазовращатель св зан с первым входом фазового дискриминатора и через последовательно соединенные синуснокосинусный вращающийс  трансформатор и первый фазосдвигающий мостовой контур с вторым входом фазового дискриминатора, выход которого через усилитель и исполнительный двигатель соединен кинематически с валом преобразовател  угол-код и валом синусно-косинусного вращающегос  трансформатора , вторым выходом подключенного к. второму фазосдвигающему мостовому контуруOf the known systems, the closest to the technical essence of the invention is a system comprising a multi-pole rotation angle sensor, the output of which is connected to the first input of the phase discriminator via a compensating phase shifter and through serially connected sinus-sinus-rotating rotary transformer and the first phase-shifting bridge circuit to the second input of the phase discriminator, the output of which is connected kinematically through an amplifier and an executive motor with an angle-code converter shaft and a sine-to-shaft shaft asynum rotary transformer, the second output connected to the second phase-shifting bridge circuit

2.2

В известной системе при нестабильности выходных сопротивлений синусно-косинусного вращающегос  трансформатора и сопротивлени  источника питани , обусловленной изменением температуры окружающей среды, возникает ошибка преобразовани  угла поворота вала в код. Эта ошибка состоит из переменной составл ющей, завис щей от угла поворота , и посто нной составл ющей ошибки, котора  не зависит от угла поворота.In the known system, when the output impedances of the sine-cosine rotary transformer and the power source are unstable due to a change in ambient temperature, an error occurs in converting the angle of rotation of the shaft into a code. This error consists of a variable component, depending on the angle of rotation, and a constant component of the error, which does not depend on the angle of rotation.

Цель изобретени  - повышение статической точности системы преобразовани  угла поворота в код при нестабильности выходных сопротивлений синусно-косинусного трансформатора и сопротивлени  его источника питани , а также обеспечение возможности ввода угловых поправок.The purpose of the invention is to increase the static accuracy of the system converting the angle of rotation into a code when the output impedances of the sine-cosine transformer and its power source are unstable, as well as providing the possibility of entering angular corrections.

Это достигаетс  тем, что в системе установлены перва  и втора  компенсирующие RC-цепи, соединенные параллельно с соответствующими фазосдвигающими мостовыми контурами, причем компенсирующий фазовращатель выполнен с использованием синуснокосинусного вращающегос  трансформатора.This is achieved by the fact that the system has first and second compensating RC circuits connected in parallel with the corresponding phase-shifting bridge circuits, the compensating phase shifter being made using a sinus-sinus-rotating rotary transformer.

На чертеже представлена фазова  система дл  преобразовани  угла поворота в код.The drawing shows a phase system for converting a rotation angle into a code.

Фазова  система преобразовани  угла поворота в код содержит многополюсный датчик 1 угла поворота, выход которого через компенсирующий фазовращатель 2 соединен с первым входом фазового дискриминатора 3 и через последовательно соединенные синуснокосинусный вращающийс  трансформатор 4 и первый фазосдвигающий мостовой контур 5 с вторым входом фазового дискриминатора 3. Выход дискриминатора через усилитель 6 подключен к исполнительному двигателю 7, соединенному кинематически -с валом преобразовател  8 угол-код (отсчетного устройства ) и валом синусно-косинусного вращающегос  трансформатора 4, второй выход которого св зан с вторым фазосдвигающим мостовым контуром 9. Перва  10 и втора  И компенсирующие / С-депи соединены параллельно соответственно с фазосдвигающими мостовыми контурами 5 и 9. Синусно-косинусный вращающийс  трансформатор 4, фазосд-вигающие мостовые контуры 5 и 9 образуют устройство , называемое фазовращателем. Компенсирующий фазовращатель 2 содержит синусно-косинусный вращающийс  трансформатор 12, первый 13 и ;второй 14 фазосдвигающие мостовые контуры, первую 15 и вторую 16 компенсирующие С-цепи.The phase rotation system converts the code into a multipolar rotation angle sensor 1, the output of which is connected to the first input of phase discriminator 3 through a compensating phase shifter 2 and through series-connected sinus-sinus-rotating rotary transformer 4 and the first phase-shifting bridge circuit 5 to the second input of phase discriminator 3. Output discriminator through the amplifier 6 is connected to the actuator 7, connected kinematically with the shaft of the converter 8 angle-code (reading device) and va scrap sine-cosine rotary transformer 4, the second output of which is connected with the second phase-shifting bridge circuit 9. First 10 and second And compensating / C-depy are connected in parallel, respectively, with phase-shifting bridge circuits 5 and 9. Sine-cosine rotating transformer 4, phase-shifting The flashing bridge contours 5 and 9 form a device called a phase shifter. The compensating phase shifter 2 contains a sine-cosine rotating transformer 12, the first 13 and; the second 14 phase-shifting bridge circuits, the first 15 and the second 16 compensating C-circuits.

Работает система след)ющим образом.The system works as follows.

При повороте входного вала многополюсного датчика 1 угла на угол р фаза управл ющего выходного напр жени  датчика Uy сдвигаетс  относительно фазы опорного напр жени  i/o на угол ср рр, где р - число пар полюсов датчика угла поворота. При этом на выходе фазового дискриминатора 3 и усилител  6 образуетс  напр ж;енне рассогласовани  AV(AU). Под действием этого напр жени  двигатель 7 разворачивает ротор синусно-косинусного вращающегос  трансформатора 4, а вместе с ним и вал мпогоотсчетного преобразовател  8 угол-код на угол . С выхода преобразовател  угол-код будет списан числовой эквивалент (код), пропорциональный величине , т. е. углу поворота вала объекта . При изменении температуры окружающей среды возникает нестабильность выходных сопротивлений синусно-косинусного вращающегос  трансформатора и сопротивлени  источника питани , что может вызвать ощибку преобразовани . При выборе параметров компенсирующих С-цепей 10 и 11, равныхWhen the input shaft of the multi-pole angle sensor 1 is rotated by an angle p, the phase of the control output voltage of the sensor Uy is shifted relative to the phase of the reference voltage i / o by an angle cf pp, where p is the number of pairs of poles of the angle angle sensor. In this case, at the output of the phase discriminator 3 and the amplifier 6, a voltage is generated; moreover, the AV mismatch (AU) is not. Under the action of this voltage, the motor 7 spins the rotor of the sine-cosine rotary transformer 4, and with it the shaft of the semi-variable transducer 8 angle-code angle. From the output of the angle-code converter, a numerical equivalent (code) proportional to the value, i.e., the angle of rotation of the object shaft, will be written off. When the ambient temperature changes, instability of the output resistances of the sine-cosine rotary transformer and the resistance of the power supply source occurs, which can cause a conversion error. When choosing the parameters of compensating C-chains 10 and 11, equal to

,   ,

с GZ Ci with gz ci

выравниваетс  комплексное входное сопротивление фазосдБИгающих мостовых коитуров 5 и 9. Это обеспечивает условие точной работы фазовращател  17, в результате чего в :истеме не возникает переменной, завис щей от угла поворота, составл ющей ощибки. Одновременно с изменением температуры окружающей среды по вл етс  фазовый сдвиг выходного напр жени  f/y фазовращател  17, который не зависит от угла по1ворота. Это может вызвать смещение нулевого положени  системы (посто нную составл ющуюthe complex input resistance of phase-matching bridge coitures 5 and 9 is aligned. This provides the condition for accurate operation of the phase shifter 17, as a result of which: there is no variable in the system depending on the angle of rotation that makes up the error. Simultaneously with a change in the ambient temperature, the phase shift of the output voltage f / y of the phase shifter 17, which does not depend on the angle of rotation, appears. This may cause a zero position offset of the system (constant component

ощибки). Включенный в опорный канал системы компенсирующий фазовращатель 2, который содержит синусно-косинуоный вращающийс  трансформатор 12, фазосдвигающие мостовые контуры 13 и 14, компенсирующиеerrors). Included in the reference channel of the system is a compensating phase shifter 2, which contains a sine-cosine rotating rotary transformer 12, phase-shifting bridge circuits 13 and 14, compensating

С-цепи 15 и 16, выполнен идентично фазовращателю 17, установленному в управл ющем канале. Поэтому аналогичный фазовый сдвига возникает у выходного напр жени  компенсирующего фазовращател  2. В св зиC-circuits 15 and 16 are made identical to the phase shifter 17 installed in the control channel. Therefore, a similar phase shift occurs at the output voltage of the compensating phase shifter 2. Due to

с этим на выходе фазового дискриминатора не образуетс  напр л ение рассогласовани , способное вызвать смещение нулевого положени  системы. Включение в опорный канал компенсирующего фазовращател , содержащего синусно-косинусный вращающийс  трансформатор, позвол ет также, в случае необходимости , вводить угловые поправки или регулировать нзлевое положение системы при помощи разворота ротора синусно-косинусного вращающегос  трансформатора 12 на угол Y. При этом фазова  система отрабатывает это значение поправки и к измеренному углу (коду) добавл етс  дополнительна  угол, соответствующий угловой поправке.With this, the output of the phase discriminator does not form a misalignment voltage capable of causing a shift in the zero position of the system. Incorporating a compensating phase shifter containing a sine-cosine rotating transformer into the reference channel also allows, if necessary, introducing angular corrections or adjusting the system's dead position by rotating the rotor of the sine-cosine rotating transformer 12 by the angle Y. This phase system works this out the correction value and an additional angle corresponding to the angle correction is added to the measured angle (code).

Использование данной системы в услови х, характеризующихс  широким диапазоном изменени  температуры окружающей среды, выгодно отличает ее от известных фазовых систем преобразовани  угла поворота в код, так как она не содержит составл ющей погрещности , обусловленной вли нием нестабильности выходного сопротивлени  синуено-косинусиого вращающегос  трансформатора и сопротивлени  источника питани . Это позвол ет снизить требовани  к стабильности выходного сопротивлени  синусно-косинусного вращающегос  трансформатора и сопротивлени  источника питани , использовать серийные синуспо-косинусные вращающиес  трансформаторы и более простые источники питани . Кроме того, наличие в системе возможности ввода угловых поправок обеспечивает расширение области применени  фазовой системы преобразовани  угла поворота е код (например , возожно су ммирование и вычитание двух угловых величин с преобразованием их В код). Испытани  предложенной системы показали ее высокие экоплуатационные характеристики .The use of this system under conditions characterized by a wide range of ambient temperature variations distinguishes it favorably from the known phase systems for converting the angle of rotation into a code, since it does not contain any component error caused by the instability of the output resistance of the blue-cosine rotary transformer and resistance power source. This makes it possible to reduce the stability requirements of the output resistance of a sine-cosine rotary transformer and the resistance of a power source, using serial sinus-cosine rotary transformers and simpler power sources. In addition, the presence in the system of the possibility of introducing angular corrections provides an extension of the field of application of the phase system of the angle of rotation e code (for example, it is possible to sum and subtract two angular values with their conversion B code). Tests of the proposed system showed its high environmental performance.

Claims (2)

1. Фазова  система дл  преобразовани  /гла поворота в код, содержаща  многополюсный датчик угла поворота, выход которого через компенсирующий фазовращатель соединен с первым входом фазЬвого дискриминатора и через последовательно соединенные синусно-косинусный вращающийс  трансформатор и первый фазосдвигающий мостовой контур с вторым входом фазового дискриминатора, выход которого через усилитель Соединен с исполнительным двигателем, соединенным кинематически с валом преобразовател  угол- код и валом синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, второй выход которого соединен с вторым фазосдвигающим мостовым контуром, отличающа с  тем, что, с целью повыщени  статической точности, в ней установлены перва  и втора  компенсирующие С-цепи, соединенные параллельно с соответствующимИ мостовыми контурами.1. Phase system for converting / turning to a code containing a multi-pole rotation angle sensor, the output of which is connected to the first input of the phase discriminator via a compensating phase shifter and through series-connected sine-cosine rotating transformer and the first phase-shifting bridge circuit with the second input of the phase discriminator, output which, through an amplifier, is connected to an executive motor connected kinematically to an angle-code converter shaft and a sine-cosine rotary shaft State of the transformer, the second output of which is connected to a second phase shifter bridge circuit, characterized in that, with a view to the Enhance static accuracy installed therein first and second P-compensating circuit connected in parallel with the respective bridge circuits. 2. Система по п. 1, отличающа с  тем, что компенсирующий фазовращатель еыполнен с использованием Синусно-косинусного вращающегос  трансформатора.2. The system of claim 1, wherein the compensating phase shifter is implemented using a sine-cosine rotary transformer. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1. Элементы цифровых систем управлени . Под ред. В. А. М сникова, Л., Наука, 1971, с. 234.1. Elements of digital control systems. Ed. V. A. M snikova, L., Science, 1971, p. 234. 2. Авторское свидетельство СССР №252441, кл. G 05В 11/12, 1969.2. USSR author's certificate No. 252441, cl. G 05B 11/12, 1969. ГR 7171 Ir::iIr :: i
SU7402083281A 1974-12-12 1974-12-12 Phase system for angle-to-code conversion SU567163A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU7402083281A SU567163A1 (en) 1974-12-12 1974-12-12 Phase system for angle-to-code conversion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU7402083281A SU567163A1 (en) 1974-12-12 1974-12-12 Phase system for angle-to-code conversion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU567163A1 true SU567163A1 (en) 1977-07-30

Family

ID=20603264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU7402083281A SU567163A1 (en) 1974-12-12 1974-12-12 Phase system for angle-to-code conversion

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU567163A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2894256A (en) Dual phase shift conversion circuits
US3789391A (en) Course/fine synchro altimeter converter
SU567163A1 (en) Phase system for angle-to-code conversion
US3246241A (en) Variable phase shifter with internal readout
US3255448A (en) Angular displacement phase shift encoder analog to digital converter
Kronacher Design, performance and application of the Vernier resolver
US3617863A (en) Constant amplitude-variable phase circuit
US2857564A (en) Voltage balancing system
US3295061A (en) Measuring system having condition responsive means wherein measured and reference ampitude varying signals are converted to proportional phase displaced signals
SU849269A1 (en) Device for setting rotation angle
US4031531A (en) Synchro-to-digital converter
US3705344A (en) Wideband constant amplitude-variable phase circuit
US2577992A (en) Phase angle and power factor meter
SU1242727A1 (en) Device for measuring temperature
JPS5814703B2 (en) Device for detecting quantities that define plane vectors
SU363184A1 (en) ^? C? ^ UNION
SU422987A1 (en) MEASURING DEVICE FOR INDUCTIVE SENSOR
SU359680A1 (en) CONVERTER OF ANGULAR POSITION OF SHAFT IN DIGITAL CODE
US3192475A (en) Bridge apparatus for measuring the electrical angle of a rotating transformer and including diagonal branch nulling means
SU1499497A2 (en) Shaft angle digitizer
SU376857A1 (en) PATEKT1Sh-T? HSh1iS1
SU875417A1 (en) Potentiometric shaft angular position-to-code converter
SU643938A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
US3386029A (en) Phase converter utilizing amplifiers and feedback means
SU1051392A1 (en) Device for measuring pressure