SU601729A1 - Method of conversion of shaft angular position into code - Google Patents

Method of conversion of shaft angular position into code

Info

Publication number
SU601729A1
SU601729A1 SU762311509A SU2311509A SU601729A1 SU 601729 A1 SU601729 A1 SU 601729A1 SU 762311509 A SU762311509 A SU 762311509A SU 2311509 A SU2311509 A SU 2311509A SU 601729 A1 SU601729 A1 SU 601729A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
code
angle
phase
amplitude
output
Prior art date
Application number
SU762311509A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Павлович Глаголев
Евгений Васильевич Замолодчиков
Арон Бенционович Керпель
Альберт Константинович Смирнов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1001
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 А-1001 filed Critical Предприятие П/Я А-1001
Priority to SU762311509A priority Critical patent/SU601729A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU601729A1 publication Critical patent/SU601729A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

дополнительно сформирозанные нап|р жен:и  лреобразуют в напр жени , сдвинутые по фазе , определ ют сдвиг фаз этих капр жепий н преобразуют его в код дололнительпого точного отсчета лриращени  угла от начала нзнере ш  с понижекпой дискретностью.additionally formed voltages: and transform into voltages shifted in phase, determine the phase shift of these corpora n and convert it into a code of dololitelnogo exact reading of the increment of the angle from the beginning of the width with discrete discreteness.

Такой способ Позвол ет значительно снизить дискретноегь iii  о.иысать точность нреобраосаанн  угла в .код.This method allows to significantly reduce the discrete phase iii to increase the accuracy of the non-uniform angle in the code.

Сущность нредло кенного способа по сним на примере однофазного фазомращатсч .The essence of the proposed method is based on the example of a single-phase phase rotation.

Если угол новорота иреобразовать в два нерел1еин:)1х напр жени , .модулнропанных ио а.мцЛитуде ;в функции синуса и косинуса угла iTOiBOipOTa, а модулированные по амнлитуде надр же:мм преобразовать в надр жени , модулирозанлые ino фазе (например, с помощью двух С-11,епочек), то можно заметить, что -при изменении меньшего из модулнроваиных но амплитуде |1 апр жекий от нул  в обе стороны до совпаденн  но модулю с большим из модулированных но амплитуде нанр женнй, измене;-кие сдвига фаз :модулированных по -фазе сигаосолютного значени  сравниваемых сигналов, а зависит только от их соотношени .If the angle of rotation is transformed into two nonrelains:) 1x of voltage, modulated and acted as Lt. C-11, epochek), it can be seen that -when changing the smaller of the modular but amplitude | 1 Apr zhky from zero in both directions to the same modulus with the larger of the modulated but the amplitude of the phase, modulated on -phase value of the compared signal catch, but only on their ratio.

Если нскусств-енно сфо-рминовать два сигчала иерел1ен1юго тока, один из которых имеет посто нную а-мплитуду, а другой измен етс  :то а мнлнтуде от нул  в обе стороны до совпаде« -   но олодулю с сигналом с носто -нной а.мплнтудсй, и н.реобразовать оба упом  кутых окглала в сдвиг -по фазе двух на пр женнй, тоIf two sigils of electrical current are detected in art, one of which has a constant a-max value, and the other changes: then from zero in both directions to coincide “- but an olodule with a signal with a constant-amp.implentudy , and n. to transform both of these ogls in the shift, in phase two, on the spine,

величина сдвига фазы также составит ± . .the magnitude of the phase shift will also be ±. .

При это-м ло сравнению с преоб1р-азованиеМ синусоидальных сигналов по вл етс  погрещiiocTb нелинейности, вызванна  заменой большего из м о дул и ров а ни ых по амплитуде иаир жений носто нным уров/нем и линеаризацией меньшего из Модулированных но амплитуде напр жений.In this comparison, compared with the conversion of sinusoidal signals, there appeared blunt nonocularity caused by the replacement of the larger amplitude of the amplitudes of the linear level and its linearization with the smaller of the modulated but amplitude of the voltages.

Если аМНлитуда сформированных сигналов соответствует приращению меньшего Из мо;дуЛИрованных по амилитуде нереМенных напр жений , вызывающему изменение выходного кода на единицу, то преобразование иокусственмо сформированных сигналов в сдвиг фазы   далее В код знaчитev ьнo повысит ip-азрешающую способность преобразовани  угл.а в код. При этом максималыное значение погрешности нелинейности будет меньше нового значительно уменьшенного .кванта входной величины, что 3 целом повышает точность преобразо.вани .If the AMNitness of the generated signals corresponds to the increment of the smallest voltage, which causes a change in the output code by one, then the conversion of the focus of the generated signals into a phase shift further B will significantly increase the ip resolution of the carbon into the code. At the same time, the maximum value of the nonlinearity error will be less than the new significantly reduced input quantity, which 3 generally improves the conversion accuracy.

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема одного из в-оаможных вариан. ТОВ прео.бразовател , который может реализовать нредложенный способ. Преобразог зтель угла в код содержит блок синусоидального ннтани  1, подключенный к нреобраЗОзателю 2 угла в одно или несколько переменных напр жений , модулированных по -амплитуде в функ. ции угла поворота. Преобразователь 2 подключен к преобразователю 5 модулированных поThe drawing shows a structural electrical circuit of one of the above options. TOV preobrazovatel who can implement the proposed method. The transform of the corner angle into the code contains a sinusoidal 1 unit connected to the converter 2 angles of one or several alternating voltages modulated by an amplitude in the func. rotation angle. Converter 2 is connected to converter 5 modulated by

амплитуде неременных .напр жений в КОД и к фор:мирователю 4 меньшего из модул.ирован ;ых по амплитуде напр жений и знака произБС|Дной этого напр гкени  при увеличении угла 1ю;50рота. Выход блока / через у;1р:авл емый ;ОтепЦИ.ометр 5 .подключен к сум.матору 6 неременных сигналов, другой -вход которого сое;; нон с.выходом фо.рМ1Ировател  4. Выход сумматора 6 подключен к одНОму входу блока 7the amplitude of the unavoidable stresses in the CODE and to the forts: the world leader 4 is the smallest modulated; s in amplitude of the stresses and the sign of the production | With the bottom of this voltage with an increase in the angle of 1 °; 50 °. The output of the block / through y; 1p: avlimy; OtetsTsi.ometr 5. is connected to the sum of the 6 non-temporal signals, the other of which is soy ;; non s.yyvodom f.pM1Ivater 4. The output of the adder 6 is connected to the same input block 7

дл  преобразовани  амнлнтудно-модулирован. ных сигналов в фазомодулирозаниые сигналы и через ключ 8 к управл ющелгу -входу ::стенiUiOMeTpa 5. Блок питани  / через делитель 9, у.пргвл ющнй вход которого соединен с выходом формировател  4, нодключен .к другому Г;ход,у блока 7, выход которого подключен к преобразователю /О сдвига фазы в код. Управл ющИе вх:7ды ключа 5 и фОрмировател  4 СОед-инены с выходом источника 7/ кома.ндыto convert the amnlt-modulated. signals in the phase-modulated signals and through the key 8 to the controller –input :: wallUiOMeTpa 5. The power supply unit / through a divider 9, the current input of which is connected to the output of the imaging device 4, but connected to another G; the output of which is connected to the converter / O phase shift in the code. Controller in: 7yards of key 5 and controller 4 Soed-inens with source output 7 / com.ndy

об измерении угла с нонижен:юй .дискреткостью .about measuring the angle with non-linear: yu. discrete.

ПреобразоВЯтель работает следую.щнм образом .The transducer works in the following way.

Блок нитани  1 -вырабатывает синусоидальный с-пг-иал,поступающий .на обмотку возбуждени  -нреобраз-овател  2, иа выходе которого вырабатываютс  сигналы, мо-дулированные по ампл-итуде в функции угла поВОрота. Преобразователем 2 мо сет быть линейный потенциометр , синусно-косинусный датчик, сельс1;н т т. д. В преобразователе 3 из амплитудно-модулированных сигнало-в формируетс  код. ПреСбразователь 3 может быть выполнен .на осюве НепОСредственного преоб-разовани  амнлктуды на.нр жени  в код с промежуточным преобразованием в сдвиг фаз.The filing unit 1 produces a sinusoidal c-ph-ial, which is fed to the excitation winding-inverter-2, and the output of which produces signals modulated according to the amplitude-amplitude function as a function of the angle of rotation. Transducer 2 is set to be a linear potentiometer, sine-cosine sensor, agricultural; 1, etc. In transducer 3, a code is formed from amplitude-modulated signal-to. The transformer 3 can be performed on the basis of the non-direct conversion of amnlects to a code with an intermediate conversion to a phase shift.

ФормирОватель 4 непрерывно вы.дел ет меньший ио абсолютному значению амплитуды ,вхо.дной сигнал, который поступает на сумMiaTOp 6. В то же врем  по Соотношению амплитудных и фазовых значений входных сигналов формирователь 4 вырабатЫВает знак ДроизаоДНой выделенного сигнала дл  полоЖительного напр жени  вращени  вхо.дногоShaper 4 continuously detects the smaller absolute value of the amplitude of the input signal that goes to the MiaTOp 6 sum. At the same time, the Shaper 4 of the input signals gives the sign of the DROID of the selected signal for positive rotational voltage. dny

вала (уВеличение угла поворота). При этом каждо-му участку выдеЛеиного ф-ормирователем 4 сигнала будет однознач.но соответствовать определенный знак производной независимо от направлени  вращени  входного ва.ла.shaft (increase angle of rotation). In this case, each segment of the selector signal f 4 will uniquely correspond to a certain sign of the derivative, regardless of the direction of rotation of the input wave.

С блока питани  1 через управл емый Потенциометр 5 на второй ВХ.О.Д сумматора 6 поступает сигнал, равный по абсолютному значению выходному -сигналу формировател  4, но противоположный ему по фазе. В результате выХОД1НОЙ сигнал суммато-ра 6 равен нулю.From the power supply unit 1, through the controlled Potentiometer 5 to the second I / O of the adder 6, a signal is received that is equal in absolute value to the output signal of the driver 4, but opposite to it in phase. As a result, the OUT1 signal of the totalizer 6 is zero.

При изменении угла поворота преобразовател  на выходе сумматора 6 по вл етс  сигнал разбаланса, который, зоз.действу  через открытый ключ 8 на потенциометр 5, регулируетWhen the angle of rotation of the converter changes at the output of the adder 6, an imbalance signal appears, which, by operating the public key 8 on potentiometer 5, regulates

выходной сигнал потенциометра 5, возвраща  систему в сбалансиров-анное состо ние.output signal of potentiometer 5, returning the system to a balanced state.

Делитель 9 фОр.мирует из выходного сигнала блока питани  1 переменное -па.пр жение с посто нной ампл-итудой. Фаза выходного напр жени  делител  9 ИЛИ совпадает с фазой 5 выходного напр жени  блока / при положительнэЛ производной выделгн; ого срормлрозателем 4 .напр жени  или нроткволололла :tpH отрицательной прокЗЗодной. ЕслИ в качестве преобразовател  2 .выбран линейный лотен.цкометр, то знак лроиззодной не;пмсн етс  за все врем  работы преобразовател . Если ,3 качестве преобразовател  2 выбран синусно-кооннусный датчик, то ироизводпа  ноложительна s 1, 6, 7, 8 октаатах и отрицательна в 2, 3, 4, 5 октантах. Дл  сельсина знак производной выделен-ного .сигнала из.меи етс  через ка.ж.дые 60°. образом, в отсутствии команды от источника 11 выходные сигналы блока 7 не  -змен ютс  по фазе, а «од преобразовател  W не измен етс  по величине . С пр иходо.м команды от источника // о начале измерений с пониженной дискретностью ключ 8 закрываетс , и сигнал с выхода потенциометра 5 остаетс  .на все врем  измерей-шй равным по ампл.итуде ,и противоположньш по фазе выходному сигналу формировател  4 в момент прихода команды от источника 11. В результате на .выходе суММатора 5 .вырабатываетс  переменное напр жение,  вл ю, щеес  прира.щетшем меньшего из людулир.оваиных по амплитуде напр жений, начина.  от нул  в начале измерений с пониженной дискретностью . В то же врем  команда от источника 11 блокирует на врем  из.мерени  с пониженной дискретностью возможные переключени  в формирователе 4, св занные с выделением меньшего по абсолютному з.начению а мплитуды сигнала и знака его производной. С выхода делител  9 на другой вход блока 7 поступает напр жение переменного тока с носто .н ой амплитудой и определенной фазой. В результате в режиме измерени  с пониженной дискретностью выходные сигналы блока 7 сдвигаютс  один относительно другого по фазе в соответствии с изменением угла поворота входного вала иреобразовател  угла в код. В преобразователе 10 сдвиг фаз преобразуетс  в код приращени  угла от начала измерени  с пониженной дискретностью. При этоМ увеличению угла поворота соответствует увеличение выходного кода дреобра1зовател  10. Техническое преи мущество предложенного способа преобразовани  угла (В код по сравне60 пкю с известными способа ми .аналогичного назна енп  выражаетс  в ионил енной дискретности преобразовани  угла, что было подтвер/кдемо рас-летами и экспериментальными исследозани ми преобразовател  угла в код, макет которого был изготовлен в соответствии с представленной на чертеже структурной схемой . Эко.помическпй эффект от использовани  предложенного способа обусловлен указанным .и выше его техническими преимуществами. Ф о р М у л а изобретени  Способ лреобразовани  угла поворота вала в код, основанный на преобразовааиИ угла в одно или несколько переменных напр жений, модулированных по амплитуде в функции угла поворота и преобразовании этих напр жений в ход, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  дискретности нреобразовани , допо.Л1Нительно формируют два переменных напр жени , амплзггуда одного из которых посто нна и равна максимально возможному приращению амплитуды меньшего из модулированных по а-мплитуде наар л ений в диапазоне измереаий угла с пониженной дискретностью , а его фаза соответствует производной меньшего из модзлиро,ванных по амплитуде налр жений при увеличении угла поворота, 2Мплр1туда другого напр жени  соответствует приращению амплитуды мепьшего из модулированных напр жений от нул  в начале из.мерений с пон.ижепной дискретностью, .дополнительно сформированные напр жени  преобразуют в напр жени , .сдвинутые но фазе, определ ют сдвиг фаз этих напр жений и преобразуют его в .код дополнительного точного отсчета приращени  угла от начала Измерени  с пониженной дискретностью. Источники информации, прин тые во .внимание при экспертизе: 1.Гитис Э. И. Преобразователи информации дл  электронных цифровых вычислительных устройств, «Энерги , 1970. с. 256-293 2.Патент США № 3188627, кл. 340-347, 08.06.63. 3.Патент США № 3505669, кл. 340-347, 07.04.70.The divider 9 forms from the output signal of the power supply unit 1 a variable-voltage with a constant Amplitude. The phase of the output voltage of the divider 9 OR coincides with the phase 5 of the output voltage of the unit / with a positive EL derivative; w. srnmrozatelnym 4 .vrezheniya or nrotkvollolla: tpH negative proZzdnoy. If linear transducer has been selected as transducer 2. A linear meter has been selected, then the sign of the phase is not; If, 3 as the converter 2, the sine-cone sensor is selected, then the product is positive s 1, 6, 7, 8 octaates and is negative at 2, 3, 4, 5 octants. For the selsyns, the sign of the derivative of the extracted signal is indicated through a distance of 60 °. Thus, in the absence of a command from source 11, the output signals of block 7 are not phase-shifted, and “one converter W does not change in magnitude. With the command from the source // about the beginning of measurements with reduced discreteness, the key 8 is closed, and the signal from the output of potentiometer 5 remains. All the time measured is equal in amplitude, and opposite in phase to the output signal of the former 4 at the moment the arrival of the command from the source 11. As a result, on the output of the cumulator 5. a variable voltage is produced, which is just the same as the smallest of the voltages with the highest amplitude starting from. from zero at the beginning of measurements with reduced discreteness. At the same time, the command from the source 11 blocks for possible idle times with reduced discreteness possible switchings in the shaper 4, associated with the allocation of a smaller absolute value and the amplitude of the signal and the sign of its derivative. From the output of the divider 9 to the other input of the block 7, an alternating current voltage with a minimum amplitude and a certain phase is supplied. As a result, in the measurement mode with reduced discreteness, the output signals of the block 7 are shifted relative to each other in phase in accordance with the change in the angle of rotation of the input shaft and the angle transducer to the code. In converter 10, the phase shift is converted to an angle increment code from the beginning of the measurement with a reduced resolution. With this increase in the angle of rotation, an increase in the output code of the inverter 10 corresponds. Technical advantage of the proposed angle conversion method (B code compared to 60 with the known methods of a similar design enp is expressed in ionic discrete angle conversion, which was confirmed by any costs and Experimental studies of the angle-to-code converter, the layout of which was made in accordance with the structural scheme presented in the drawing. This method is due to the above mentioned. and its technical advantages. Fo rm a lu inventions Method of converting the angle of rotation of the shaft into a code based on converting the angle into one or several alternating voltages modulated in amplitude as a function of the angle of rotation per turn, characterized by the fact that, in order to reduce the discreteness of conversion, it is additionally formed. Two variables form two voltages, the amplitude of one of which is constant and equal to the maximum possible amplitude increment from modulated on a-mplitud of charges in the range of measurements of the angle with reduced discreteness, and its phase corresponds to the derivative of the smallest modulated by the amplitude of the voltage with increasing angle of rotation, at the beginning of the measurements, with a discrete discreteness, the additionally generated voltages are transformed into voltages, but shifted in phase, the phase shifts of these voltages are determined, and they are transformed into an additional code telny exact reading of the increment of the angle from the beginning of the Measurement with reduced discreteness. Sources of information taken into account in the examination: 1. E. E. Gitis. Information converters for electronic digital computing devices, Energia, 1970. p. 256-293 2. US patent number 3188627, cl. 340-347, 08.06.63. 3. US patent number 3505669, cl. 340-347, 07.04.70.

SU762311509A 1976-01-08 1976-01-08 Method of conversion of shaft angular position into code SU601729A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762311509A SU601729A1 (en) 1976-01-08 1976-01-08 Method of conversion of shaft angular position into code

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762311509A SU601729A1 (en) 1976-01-08 1976-01-08 Method of conversion of shaft angular position into code

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU601729A1 true SU601729A1 (en) 1978-04-05

Family

ID=20644693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762311509A SU601729A1 (en) 1976-01-08 1976-01-08 Method of conversion of shaft angular position into code

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU601729A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0154654B1 (en) Device for detecting position of rotor of motor
KR900003033B1 (en) Load detector of generator
US4268786A (en) Position pickup for numerically controlled machine tools
SU601729A1 (en) Method of conversion of shaft angular position into code
US4468618A (en) System for generating a speed-proportional voltage
US3255448A (en) Angular displacement phase shift encoder analog to digital converter
GB2061523A (en) Measuring an Incrementally Subdivided Path or Angle Digitally
SU951358A1 (en) Shaft rotation angle to voltage convertion method
SU930332A1 (en) Device for converting shaft angular position to code
SU896654A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU938163A1 (en) Quasi-equilibrium detector
SU738141A1 (en) Method and device for converting differential transformer output signal into pulse-width signal
US2800655A (en) Indicator phase meter
SU942232A1 (en) Multi-motor electric drive
RU1786662C (en) Method of conversion of angle of shaft turn to code
SU1159162A1 (en) Method of encoding shaft turn angle
SU886027A1 (en) Angle-to-code converter
SU736128A1 (en) Function generator
SU724915A1 (en) Displacement measuring device
SU1221752A2 (en) Shaft angle-to-digital converter
SU903929A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU531129A1 (en) Digital tracking system
SU752428A1 (en) Shaft angular position- to-code converter
SU879271A1 (en) Method and device for displacement-to-phase conversion
SU894595A1 (en) Follow-up phase meter