SU619941A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности, к преобразовател м аналоговой величины в крд, VI может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи угла поворота вала в код. Одни известные преобразователи содержат укрепленную на валу периодическую кодовую шкалу и укрепленные на корпусе чувствительные элементы, подключенные к усилител м flj. Они сложны и имеют большие габариты, необходимые дл  обеспечени  высокой точности. Другие известные преобразователи содер жат источник посто нного.тока,подключенный к фазовому датчику угла с механическим модул тором. Выход датчика угла подключен к фазометру 2, . Эти . .известные преобразователи имеют низкое быстродействие и большие динамические погрешности. Наиболее близким к H3ot ipe-теввк ) техническим решением  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник переменного напр -п

жени , подключенный к синусно-косинусному датчику, выходы которого через коммутатор пoдклюfчeны к блоку преобра-г зовани  амплитудно-модулированных сипналов в код. Синусно-косинусный датчик работает в режиме пульсирующего пол . Модулированные по амплитуде выходные сигналы синусно-косинусного датчика преобразуютс  в код путем промежуточного преобразовани  -в посто нное напр жение 41. Этот преобразователь характеризуетс  погрешностью квантовани  по углу и времени. Погрешность квантовани  по углу соответствует единице младшего разр да выходного кода. Погрешность квантовани  по времени вы вл етс  при вращении входного вала и соответствует произведению угловой скорости вала на минимальное врем  между двум  соседними опросами.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател . В предложенном преобразователе это достигаетс  тем, что в него введены источник посто ного напр жени , дополнительный комму-

татор и блок формировани  кода угла накапливающего типа, эыходы источников посто нного и повременного напр жени  подключены черев дополнительный комму татор к входу синусно-.косинусного датчик другой выход коммутатора подключен к входу блока формировани  кода угла накапливак дего типа, а управл ющие входы коммутаторов соединены со входом преобразовател .

На чертеже представлена структурна  схема преобразовател . В преобразователе источник 1 переменного напр жени  и источник 2 посто нного напр жени  подключены через допол-ннфельвый коммутатор 3 ксинусно-косинусному датчику 4, выходы которого через коммутатор 5 Подключены к блоку 6 преобразовани  амплитудно-модулированных сигналов в код и к блоку 7 формировани  кода угла накапливающего типа, управл ю щие входы коммутаторов 3 и 5 соединены с выходом формировагеп  8 команды.

При измерении угла в статическом состо нии или при переменной скорости вращени  вала, когда не предъ вл ютс  жест кие,-требовани  к динамической погрешности преобразовател , подаетс  соответсвующа  команда с формировател  8 на коммутаторы 3 и 5, Синусоидальный сигнал с выхода источника 1 переменного напр жени  поступает на вход синусно-косинусного датчика 4, например на обмотку возбуждени .индукционного редуктосина. На выходе синусно-косинусного датчика 4 вырабатываютс  переменные синусоидальные сигналы, модулированные по амплитуде в функции угла поворота по закону синуса и косинуса. Выходные сигналы синусно-косинусного датчика 4 через коммутатор 5 поступают в блок б, где пре .образуютс  в код путем промежуточного Преобразовани  в фазу и временной интервал или путем промежуточного преобразо ваШ{  в посто нное напр жение.

При измерении угла при вращении вала со скоростью, близкой к посто нной величине , например при определении времени поворота вала на угол, кратный полюсно му делению синусно-косинусного датчика 4, или при измерении средней скорости вращени  вала, коммутаторы 3 и 5 уста-, навливаютс  командой с формировател  8 в такое попожение, при. котором на обмотку возбуждени  синусно-косинусного датчика 4 поступает посто нное напр жение , а выходные обмотки синусно-;Косинусного датчика 4 подключены к блоку 7 формировани  кода угла накапливающего типа. При вращении с посто нной скоростью вала синусно-косинусного датчика|

4на его выходах формируютс  переменные сигналы, близкие к синусоидальным, с посто нной амплитудой и сдвинутые по фазе наЦ/З .

Кругова  частота выходных сигналов синусно-косинусного датчика 4 равна произведению угловой скорости вала на число пар полюсов синусно-косинусного датчика 4.

Выходные сигналы синусно-косинусного датчика 4 поступают через коммутатор

5на блок 7, в состав которого вход т компараторы, вырабатывающие импульсы

в моменты переходов синусоидапьных сигналов через нулевое значение, логический блок формировани  импульсов приращени  угла в соответствии с направлением вращени  и реверсивный счетчик. В реверсивном счетчике формируетс  код угла поворота вала с момента начала работы в данном режиме. При этом кажда  единица приращени  кода на реверсивном счетчике, соответствует одному кванту изменени  угла. В таком режиме кванто- вани  по времени нет и угловой погрешности , соответствующей квантованию по времени, что в целом повышает точность преобразовател  угла в код.. .

Использование предложенного устройства позвол ет получить высокзто точност измерени  угла в широком диапазоне изменени  угловой скорости. Дл  этого не требуетс  установка на вал дополнительного датчика, что упрощает оборудование и снижает экономические затраты.

Claims (4)

1. Фотоэлектрические преобразователи информации . Под ред. Л. Н. Преснухина . М., Машиностроение , 1974.

2.Авторское свидетельство № 5O32G8, кл. Q 08 С 9/ОО, 1973.

3.Патент США Nb 35О669, кл. 34О-347, -1970.

4. Авторское свидетельство NO 341О63, 5 кл. Q 08 С 9/04, 197О.