SU658585A1 - 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.

Известиы преобразователи угла поворота вала в код.

Один из известных преобразователей содержит генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к блоку питани , выход которого соединен с входом фазовращател . Выход фазовращател  через фильтр подключен к компара-тору. Дл  исключени  погреижостн фильтра вводитс  дополнительный заторможенный фазовращатель (1).

Недостатком такого преобразовател   вл етс  его сложность.

Другой известный преобразователь содержит источник двухфазного напр жени , подключенный через коммутатор к фазовращателю , выход которого чериз компаратор и вентили подключен к триггеру, генератор Импульсов , подключенный через третий вентиль , другой вход которого соединен с выходом триггера, к счетчику, блок управлени  коммутатором и вентил ми 2.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  необходимость двухфазного источника синусоидального напр жени , что затрудн ет его миниатюризацию.

Наиболее близким техническим рещением

к данному изобретению  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый счетчик и фазорастепитель , два усилител  мощности, подключенные к фазовращателю, выход которого через фильтр подключен к нуль-органу, выходы разр дов первого счетчика через блок вентилей подключены к входам разр дов второго «счетчика, первый выход фазорасщ пител  подключен„к входу одного усилители

мощности |31.

Недостатком известного устройства  вл ютс  значительные погрешности, вноснмые усилителем мощности, фильтром и нульорганом .

Целью изобретени   вл етс  повыщенне

точности преобразовател .

Claims (3)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь введены дополнительный счетчик, дещифратор, коммутатор, два элемента И, дифференцирурший элемент и тригrep , второй выход фазораещепигел  подключен к дополнительному счетчику, выходы старшего разр да которого подключены к управл ющим входам коммутатора, другие входы которого соединены со вторым и третьим выходами фазорасщепител , а выход коммутатора подключен к другому усилителю мощности, выходы разр дов дополнительного счетчики подключены к дешифратору, первый выход которого соединен с нулевым входом второго счетчика, второй выход через дифференцирующий элемент подключен к одному входу триггера, другой вход которого соединег с выходом нуль-органа, а выход через элемент И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключен к счетному входу второго счетчика, третий выход дешифратора и выход нуль-органа подключены ко второму элементу И, выход которого подключен к управл ющему входу блока вентилей. Структурна  схема преобразовател  представлена на чертеже. Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, {)азорасщепитель 3. дополнительный счетчик 4, дешифратор 5, коммутатор 6, усилитель 7 и 8 мощности, фазовращатель 9, фильтр 10, нуль-орган 11, элемент И 12, триггер 13, дифференцирующий элемент 14, элемент И 15. блок Ш вентилей , счетчик 17. Преобразователь работает следующим образом . Генератор I импульсов, работа  непрерывно , заполн ет счетчик 2 пр моугольными импульсами. Выходной сигнал старщего разр да счетчика 2 поступает на фазорасщепитель 3. С выходов фазорасщепител  3 снимаютс  сигналы, перва  гармоника которых пропорциональна coswt, sinwt, Hsincot, причем сигнал со второго выхода фазорасщепнтел  3 одновременно поступает и на счетный вход Дополнительного счетчика 4, и на второй вход коммутатора 6. На первый и третий входы йоммутатора 6 поступают управл ющие сигналы с пр мого и инверсного выходов последнего разр да дополнительного счетчика 4, а на второй и .четвертый входы коммутатора б подаютс  сигналы со второго и третьего выходов фазорасщепител  3, первые гармоники которых пропорциональны sinot H-siflo)t. При этом перва  гармоника выходного сигнала коммутатора 6 в первую и вторую половины цикла пропорциональна соответственно и.-sinwt и, проход  через усилитель 7 мощности, подасгс  на одну из двух статорных обмоток фазовращател  9.. втора  сггаторна  обмотка фазовращател  9, через усилитель 8 мощности посто нно запитываетс  первым выход ным сигналом фазорасщепител  3, перва  гармоника которого пропорциональна cos ш t Выходной сигнал фазовращател  9 поступает на фильтр 10, в котором ьыдел етс  ерва  гармоника сигнала, фаза которого ропорциональна углу поворота. В момент ерехода выходного сигнала фильтра 10.чеез нуль при изменении его пол рности с минуса на плюс нуль-орган II формирует остроконечный импульс, поступающий параллельно на второй вход элемента И 15 и нулевой вход триггера 13. В начале первой половины цикла работы преобразовател  с первого выхода дешифр атора 5 снимаетс  сигнал, устанавливающий счетчик 17 в нулевое состо ние, а в конце первой половины цикла, когда закон атд  переходные процессы, вызванные коммутацией цепей питани  фазовращател  9, с третьего выхода дешифратора 5 снимаетс  сигнал, поступающий на первый вход элемента И 15 и совпадающий по фазе с опорным сигналом питани  фазовращател  9 и имеющий длительность, равную периоду сигналов питани  фазовращател  9. При этом фрзовый сигнал с нуль-органй 11, пройд  через элемент И 15, поступает на управл ющий вход блока 16 вентилей, осуществл   считывание кода угла ф со счетчика 2 и его запись в счетчик 17. В результате чего в конце первой половины цикла будем иметь код угла Ncpi, пропорциональный входному углу ф с ошибкой преобразовани  Д ф, т. е. Nqpi ф -f Л ф. В коице второго цикла работы после окончани  переходных процессов со второго выхода дешифратора 5, снимаетс  сигнал, синфазный с началом периода опорного сигнала питани  фазовращател  9, поступающий на вход дифференцирующего элемента 14, который формирует по переднему фронту входного сигнала остроконечный импульс, устанавливающий триггер 13 в единичное состо ние . При этбм выходные импульсы генератора i будут проходить через Элемент И 12 на счетный вычитающий вход счетчика 17 до тех пор, пока не придет на второй вход триггера 13 фазовый сигнал с нульгоргана 11, Причем количество импульсов Ыц прошедщее на счетчик будет пропорционально углу поворота -- ф с ошибкой , т. е. Ф - ф + А ф. Результирующий код счетчика 17 будет равен HtfiE Nqfe - Nqps 2ф Таким образом, использование двухтактного преобразовани  угла ф в течение одного цикла с коммутацией фазовых сигналов питани  фазовращател  позвол ет повысить точность преобразовани  угла в код путем компенсации погрешностей усилителей мощности , фильтра и нуль-органа. Экономическнй эффект от использовани  изобретени  определ етс  его техническим преимуществом. Формула изобретени  Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый счетчик и фазорасщепитель, два усилител  мощности подключенные к фазовращателю, выход кото рого через фильтр подключен к нуль-органу, выходы разр дов первого счетчика через блок вентилей подключены к входам разр .дов второго счетчика, первый выход фазорасшепител  подключен к входу одного усилител  мощности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены дополнительный счетчик, дешифратору коммутатор, два элемента И, дифференцирующий элемент и триггер, второй выход фазорасщепител  подключен к дополнительному счетчику, .выходы старшего разр да которого подключены к управл ющим входам коммутатора, другие входы которогр соединены с вторым и третьим выходами фаэорасщепител , а выход коммутатора подключен к другому усилителю мощности , выходы разр дов дополнительного счетчика подключены к дешифратору, первый выход которого соединен с нулевым входом второго счетчика, второй выход через дифференцирующий элемент подключен к одному входу триггера, другой вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход через первый элемент И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов , подключен к счетному входу второго счетчика, третий выход дешифратора и выход нуль-органа подключен к BTOpq ty элеМенту И, ВЫХОД которого подключен к уп )авл ю1цему входу блока вентилей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 4е4005,.кл. G 08 С 9/04, 29.01.74.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 407370, кл.О 08 С 9/04,1972.
3. 3.Косинский А. В. Вли ние питани  фа овращателей на точность их работы. Труды МИЭМ, вып. 2, 1966. с. .