SU651388A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

тора и со входом элемента аналоговой , выход которого подключен к входу первого компаратора, выход псточиика налр и еии  питани ; .. .-соединён с входом фазоинвертора., выход которого подключец ко второму входу йервого компаратора к ко взсоду второй го компаратора, выходы пикового детек« тора и первого компаратора соединопы со вх&дами второго триггера, управл юит о входы элемента аналоговой пам ти . и фазоинвертора соедине11ысоотв8тств8н«« но с выходом второго тр гг«эра и блока грубого , ,-.

Йа фпг. 1 гфиведепа 4 У1ссцнокальна  схема преобразоаач-елг, приншш действи  которого иллюстрируетс  времеша.-. Ми дййграммамн, похаза ными на фиг. 2.. . : ;:- - - Преобразователь содержит сельсин 1, первична  обмотка которого соединена с ИСТОЧШ1КОМ напр жени  питани  (на чертеже не показан), а втбршпйё обмотки с пере  ючателем 2, выход которого соединен со входом пикового детектора 3 йёпосредстветшо и через элемент 4: аналоговой пам ти с первым входом . кьмпаратора 5, блок 6 грубого отсчета, входы которого соешгаёиы со втори пйхми обмотками сельсина 1 п ксточнзпсом ; напр жешш пйташ  а даходы - с управflkEdiHHMn входами переключател  2 дами старштгх разр дов счетчика 7 (ша фиг. i йта евjs3b,не показана) иуправлйЕЮщнм входом фазойнвертора 8, через, которьсй ИСТОЧШ1К 1Е апр же1ШЯ питащг  подключен ко второму входу компаргь . тора 5 и входу компаратора 9, триггер 10, входы которого соединены с вьгходав. миобоих жоМпараторов, а выход с . управл кн им входом ключа 11, генера- , тор 12 импульсов, выход которого ч©рез ключ 11 соединен со входом сче-г. чика 7, триггер 13, входы которого соединены с выходами шжового детекто- ра 3 н компаратора 5, а выход - с yhpaBnsnoiidiM входом эл&мента акалоговой пШ тй 4. . .

Устройство работает следующим образом.

. Напр же1ш  со вторичных обмоток сельсина поступают на блок 6 грубого отсчета. Этот блок в зависимости от фазовых соотношений между указанными напр жшш ми формирует;

l) код f;j грубого отсчета угла поворота ротора сельсина, которы сЬ1 тве1сти вует углам 0 « eo-j (где О- угол поворота ротора сельсина, 6 О, X, 2,.. s) н зайосктс  непосредствешго в старшие разр ды С5четч1ка 7;

2) сигналы управлеюг  перекшочат© S лем 2, который подклютает на входы пикового детектора 3 к элемента 4 аналоговой пам ти одну из фаз сельси на, и сигнал управлеш  фазрштертором 8, который в зависщутостй (Эт- номера О (признака) 60 градусного сектора тгверТ фует напр жение (4,пита1га  или проп -скает последнее йа вход компара-; тора 9 без изменени  зншса фазы. Логика работы ппеобразовател  fa кова, что выбрашюе с помощью блока 6 грубого отсчета и переключа1ел  2 фазовое напр жение селйсийа (в 1-ом и 4-ом 60 градусных секторах У.) во Й-м и 5-м 3, D 3-ем и (J. ) и напр зйение питани  должнь находитьс  в противофазе дл  того, чтобы можно было, сперва Выделить и; запомнить амплитудное значение фазового напр жеии 5 а затем сравнит его с текущим значением напр жени  tj штагт . Анализ. .. показывает, что в. четных бО-отс i .

градусных секторах вьгбращгое (действующее ) фазное напр жение U. и капр ж

даю и питани прот5шофазны, а в но четных 60 - градусных секторах снп фазны ....

В соответствии с STIIM, в четных 60 - градусных секторах (, 4;-ом,

и, б-ом) блок 6 грубого-йзмерегга  формирует сигнал 1 высокого уровн ,

.который подаемс  га управлшощш вход фаз6инвертора 8, при этом, оба траизио;тора , вход ишав состав последнего, закрываютс  и операционный усилитель (ОУ) работает казс обычгзый повторитель, передава  напр жение Uf, питани  на вход ; компаратора 9. без изменени  знака фазы (коэфф1щиент усилител  ОУ. в. дадаюм . , случае равен +1). & нечетных 60 гра дусиых секторах (, 3-ем, и ) блок 6 грубого Отйчета фо{эмируёт О низкого уровн , который иврёво;

дит транзисторы в состо ние насыщени ,

в результате неинвертирующий вход ОУ оказываетс  заземленным и входной CHIV. нал brt поступает .только itia инвертирую 1пий вход. Ко§ф ||ициент усилени  ОУ в

этом случае равен - 1 (при условии, что сопротивлени  резисторов, вход щих во входные цепи н цепь обратр:ой св зи ОУ, равны по велтгчине), значит, фазон№вертор 8 работает в режиме инвертора. измен   знак фазы напр жени  U питани  1Ш протипоположтзый. Тшсим образом, напр жени  и ( (выход фазоинвертора в) и U, (выход переключател  2)   любом из шести 60, градухз них секторов тфотивофазпы (фиг. 2, а) В интервале времеш элемент 4 аналоговой пам ти pa6oTaei1 в режиме слежешга, т. е. следнт за измепением действующего напр жени  U (на фиг. 2, б показано пунктирной лини ей). В момент времени i,,- , когда и достигает максимального значени  пиковый детектор 3 срабатывает . (фиг. 2, в) и перебрасывает триггер 13 в положение, при котором его вы«. ходной сигнал переводит элемент 4 аналоговой пам ти в режим хранени , мгновенноезначё1Шб действукшаего напр жени  On, в этот момент времени запоминаетс  на емкости элемента 4 и, учитьша  сравнительно небольшое врем  хранени  ( .; 1,25 м сек дл  400 Гц) остаетс  в интервале fc - Ь Jпрактически лосто нжгм ( на фиг. 2. б показано сплошной линией В момент времени -fcg, когда iianpsжение Lffi питатш  переходит через нуль (из отрицательной области в положител ityiojcpa6aTbiBaeT компаратор 9, выходн импульс которого (фиг. 2 г) устанав ливает триггер 10 в .положетдае. .If клюй 11 замыкаетс , так как на его управл ющий вход подаетс  потенциал высокого уровн  с выхода триггера iO и импульсы 15ысокой частоты генератор 12 на шнают , поступать на вход счетчк- ка 7 (фиг. 2 е). Комкаратор 5 срав Ю1ваёт напр жегш : и j-f и iUn-m ив момент времеш -t срответствующйх. ихравенству, формирует импульс (фиг. 2 д), который, перебрасывает триггер. 10 в исходное положение, .ключ 11 размыкаетс , и постутшэние импульсов высокой частоты на вход счетчика 7 прекращаетс  (фиг. 2 е). Одновремеюто тот же импульс устанакливаёт тригзгер 13 в исходное п6лож ние , элеме11т 4 аналоговой пам ти внов переходит в рэжйм слежепи  (ыа фиг. 2 момент перехода в рсжнм спежённ  показан в идеа/льной форме,- т. е. без учета переходного процесса). Можно показать, что в момент вре Meini i содержимое счетчика 7 пропорционально уг%поворота & ротора сельсина. Действительно, если т и„,. то при условии, что максимальное значение ймшштуды фазного напр жени  сельсина и амплитудное зг ачениё. его напр жени  питани  равны, выполнитс  , , . . , 51Пв 51ПШД, где д-Ь ОтсюдаQ . . Д--щБели частота следовани  импульсов генератора 1;2 равна f р., то значение кода Ng точного от&чета, отображаюnierb угол поворота © в пределах выбранного 60 - градусного сектора, сос;тавит . . : Н2р&, р -757 const. . -Следующий ЦИКЛ измерени  даачннает. с  в момент времени i (фиг. 2, в) и протекает аналогично рассмотренному выщё.- -. Таким образом, нредлрженнре устьройство позвол ет получитьОтечёт угла поворота Q в цифровой форме за один период нащржке в  U, питани , что приводит к увеличению его быстро; действи . Формула изобретени  - Преобразователь угла nQBOpoTa вала в код, содержащий сельсин, первична  обмотка которого соедиггена с источш ком напр жени  питба т , а .вторичные обмотки - со входами переклйзчателй, блок грубого отсчета, входы которого соединены со вторичными обмотками сельс5ща и источником лапр гкени  пита5Ш . , а выходы с управл кшщмн входами пер шслючател  и входами старш1гх разр дов счётчика, ;i- первый, триггер, входы которого соединены е выходами первого и второго компаратора , а вь1ход «с управл ющим входом ключа, другой вход которого со.един8Н с выходом генератора импульсов, а 7 - . .. ,...X/ выход подклкпен к первому входу счетчика, отличаю шн йсе тем, что, с целью повышени  быстродействи  преобразовател , в него введ ны фазовнвертор, пнковый детектор, второй триггер и элемент аналоговой Нём тв, еиллоа переключател соедюша со входом пикового детектора и со входов элемжта аналоговой пам тв, аиход которого подключен к первому входу первого компаратора, шход ист ника напр жени  питани  соединен с входом фазонн&ертора, выход которого подключен ко второму входу первого компаратора и ко входу второ го компаратора, выходы пикового детектора и. первого компаратора соединены. со входами второго триггера, управл ющие входы е;%мента аналоговой памш в фазоинвертора соединены соответсовегено с №1ходом второго триггера и к 1зсодом блока грубого отсчета. Источники информахши, принетьке во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3898648, кл. 340-347, 05.08.75. 2.Авторское свидетельстео СССР № 428427, кл. 6 08 С 9/04, 1972. .Н