SU645190A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством и в след щих приводах .

Известны преобразователи угла в код, содержащие регистры хранени  значений кода угла каналов грубого и точного отсчетов, формирователи импульсов, схемы совпадени  и сумматор 1.

Такие преобразователи не позвол ют получить требуемую точность преобразовани  при значении коэффициента редукции между каналами грубого и точного отсчетов, не равном In, где п О, I, 2,..., так как при этом значение кода, хранимого в регистре точного канала, не соответствует двоичной системе счислени  угла.

Второй из известных преобразователей содержит сельсины-датчики грубого и точного каналов, кинематически св занные между собой редуктором и подключенные к источнику опорного напр жени , формирователь импульса начала отсчета, преобразователь напр жени  в число импульсов, блок умножени  на коэффициент, дешифратор и реверсивный счетчик ,2.

Такой преобразователь  вл етс  преобразователем накапливающего типа. В случае

кратковременного перерыва в поступлении импульсов приращени  на счетчик (например , при сбое в преобразователе напр жени  в число импульсов), показани  его в

течение этого времени остаютс  неизменными , несмотр  на имевшее место изменение углового положени  вала. Это приводит к возникновению ощибки, котора  устран етс  только один раз за полный оборот вала.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные датчики каналов грубого и точного отсчетов, подключенные к функциональным преобразовател м каналов грубого и точного отсчетов, выход функционального преобразовател  канала грубого отсчета подключен к селектору каналов , выход которого через преобразователь напр жени  в число импульсов подключен к входам реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика подключен к цифровому входу функционального преобразовател  канала грубого отсчета и через

сумматор к цифровому входу функционального преобразовател  канала точного отсчета 3.

Такое устройство  вл етс  преобразователем след щего типа и при четном коэффициенте редукции Может иметь два устойчйвых состо ни  -истинное и ложное, соответствующее углам 0° и 180° огибающей канала грубого отсчета. Поэтому в процессе преобразовани  возможна ошибка, обусловленна  слежением за «ложным нулем.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  введением последовательно соединенных дополнительного функционального преобразовател , фазочувствительного компаратора и инвертора , другой вход которого соединен с выходом функционального преобразовател  канала точного отсчета, выход .инвертора подключен к другому входу селектора каналов, а входы дополнительного функционального преобразовател  соединены с выходами синусно-косинусного датчика канала грубого отсчета и реверсивного счетчика.

Структурна  схема преобразовател  представлена на чертеже. Преобразователь содержит синусно-косинусные датчики 1 и 2 каналов грубого к точного отсчетов, подключенные к функциональным преобразовател м 3 н 4. Датчик 1 подключен к дополнительному функциональному преобразователю 5, выход которого через фазочувствительный компаратор 6 подключен к управл ющему входу инвертора 7. Сигнальный вход инвертора 7 соединен с выходом функционального преобразовател  4, а выход подключен к входу селектора 8 каналов, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразовател  3, а выход через преобразователь 9 напр жени  в число импульсов подключен к входу реверсивного счетчика 10. Выходы разр дов реверсивного счетчика 10 подключены к цифровым входам функциональных преобразователей 3 и 5 и через сумматор 11 - к цифровому входу функционального преобразовател  4.

Преобразователь работает следующим образом .

Напр жени , пропорциональные sin в и cos k в,

где в - угол поворота входного вала, а К - коэффициент редукции, поступают с выхода синусно-косинусного датчика 2 на вход функционального преобразовател  4, на цифровой вход которого поступает значен-ие угла ka с выхода сумматора 11. Преобразователь 4 формирует напр жение рассогласов ани , пропорциональное sin k (в-а). Это напр жение через инвертор 7 поступает на второй вход селектора 8 каналов .

Напр жени , пропорциональные sin в и cos в, с выхода синусно-косинусного датчика 1 ноступают на вход функциональных преобразователей 3 и 5, на цифровые входы которых поступает значение угла а с выхода реверсивного счетчика 10. Функциональный преобразователь 3 вырабатывает напр жение рассогласовани  канала грубого отсчета, пропорциональное sm (в-а), которое подаетс  на первый вход селектора 8 каналов.

Функциональный преобразователь 5 формирует напр жение, пропорциональное косинусу разности между углом в поворота синусно-косинусного датчика 1 и цифровым значением этого угла. Фазочувствительный компаратор 6 вырабатывает сигнал, который измен ет свое значение при изменении фазы входного напр жени  и определ ет границы областей истинного и ложного нулей. Сигнал с выхода фазочувствительного компаратора 6 управл ет инвертором 7. При этом на вход селектора 8 каналов подаетс  напр жение синфазное в области истинного нул  и противофазное , в области ложного нул  напр л ению рассогласовани  канала точного отсчета . Если значение угла а соответствует ложному нулю, то инвертирование фазы напр жени  канала точного отсчета приводит систему преобразовател  в неустойчивое состо ние и он отрабатывает значение а до

истинного нул .

Селектор 8 каналов подключает к входу преобразовател  9 напр жение рассогласовани  точного или грубого отсчета в зависимости от величины этих напр жений.

Преобразователь 9 преобразует амплитуду входного напр жени  в частоту следовани  импульсов и управл ет состо нием реверсивного счетчика 10 таким образом, что цифровое значение угла а с выхода счетчика измен етс  до тех пор, пока оно не будет соответствовать угловому положению 0 вала. Кроме того преобразователь 9 управл ет направлением счета реверсивного счетчика 10 в зависимости от направлени  вращени  вала.

С помощью сумматора 11 осуществл етс  согласование каналов грубого и точного отсчетов путем умножени  значени  а на К - коэффициент редукции.

Таким образом, устранение ложного нул  в процессе преобразовани  путем инвертировани  фазы нанр жени  канала точного отсчета в области ложного нул  позвол ет увеличить точность работы известного преобразовател  угла поворота вала в код.

Экономический эффект использовани  такого преобразовани  определ етс  его техническим преимуществом.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 409260, кл. G 08С 9/10, 30.08.71.

2.Авторское свидетельство СССР № 519747, кл. G 08С 9/04, 26.03.74.

3.Патент США № 3508252 кл. 340-347, 26.04.67.