SU743003A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

Это достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содерж,ащий фазовращ1атель, ротор которого жестко св зан с входным валом и соединен с первым нулевым детектором, обмотка возбуждени  фазовращател  размещена в пазах статора и соединена с выходом фильтра, выходы нулевых детекторов через триггер соединены с одним из входов блока совпадени , другой ВХ01Д которого соединен с выходом генератора импульсов, который через делитель частоты соединен с входом фильтра, выход блока совпадени  подключен к счетчику, фазовращатель снабжен обмоткой опорного сигнала, котора  уложена в пазы статора с обмоткой возбуждени , выход обмотки опорного сигнала соединен с входом второго нулевого детектора .

На чертеже дана структурна  схема предлагаемого преобразовател  угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит фазовращатель 1, жестко соединенный с входным валом 2, обмотку 3 опорного сигнала, нулевые детекторы 4 и 5, триггер 6, блок совпадени  7, счетчик 8, генератор 9 импульсов , делитель Ч1астоты 10, фильтр 11, выходные клеммы 12.

Предлагаемый преобразователь угла поворота вала в код содержит фазовращатель 2, ротор которого жестко св зан с входным валом 1, обмотка возбуждени  фазовращател  подключена к выходу фильтра 11, обмотка 3 опорного сигнала уложена в те же пазы магнитопровода, что и обмотка возбуждени , и ее ось совпадает с осью обмотки возбуждени  фазовращател  2. На выходе обмотки 3 опорного сигнала, подключенном к входу второго нулевого детектор,а 5, формируетс  опорное напр жение, фазовый сдвиг которого относительно напр жени  возбуждени  равен нулю и не зависит от угла поворота ротора ф:азовращател  2. Обмотка 3 опорного сигнала находитс  в одинаковых магнитных услови х с выходными обмотками фазовращател  2, что обуславливает идентичность источников опорного и сигнального напр жений, формируемых соответственно на выходе обмотки 3 опорного сигнала и выходе фазовращател  2. Сигнальное напр жение поступает на вход первого нулевого детектора 4. В состав предлагаемого преобразовател  у1гла поворота вала в код вход т также триггер 6, к входам которого подклк чены выходы нулевых детекторов 4 и 5 блок совпадени  7, один вход которой соединен с выходом триггера 6, а другой - с выходом генератора 9 импульсов , счетчик 8, вход которого св зан с выходом блок совпадени  7, а выход - с выходными клеммами 12 преобразовател , последов1ательно соединенные делитель частоты 10 и фильтр 1.1, при этом вход делител  частоты 10 св зан с выходом генератора 9 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

Угол поворота входного вала 1 преобразуетс  фазовращателем 2 в сигнальное напр жение, фазовый сдвиг которого относительно опорного напр жени  линейно измен етс  в функции угла поворота вала.

Опорное и сигнальное напр жени  поступают на входы соответствующих нулевых детекторов 4 и 5, которые формируют короткие импульсы в момент перехода напр жени  через нуль от отрицательной к

полол ительной полуволне. Импульс с выхода нулевого детектора 5 устанавливает тригер б в положение, при котором последний выдает сигнал «разрещение на вход блока совпадени  7, при этом импульсы эталонной частоты поступают с выхода генератора 9 через блок совпадени  7 в очетчик 8. В свою очередь импульс с выхода нулевого детектора 4 ведет к по влению сигнала «запрет на входе блока совпадеки  7, при этом импульсы генератора 9 в счетчик 8 не проход т. Таким образом, фазовый сдвиг меж1ду сигнальным и опорным напр жени ми преобразуетс  во временной интервал, ограниченный импульсами с выхода нулевых детекторов пропорциональный величине фазового сдвига и заполн емый импульсами эталонной частоты с выхода генератора 9. В счетчике 8 производитс  подсчет импульсов, запол нющих

временной интервал, на выходных клеммах 12 преобразовател  формируетс  код, пропорциональный углу поворота входного вала 1. Точность преобразовани  угла в код определ етс  жесткой зависимостью количества импульсов, поступивших в счетчик 8, от угла поворота вала 1, котора  обеспечиваетс  посто нством величины временного интервала т, а следовательно, и фазового сдвига ф в момент неизменного

во времени угла поворота вала а (т const, ф const при а const). Выполнение данного услови  обеспечиваетс  использованием в качестве опорного выходного напр жени  обмотки 3 опорного сигнала.

Таким образом, введение в преобразователь угла поворота вала в код обмотки опорного сигнала, св занной с входом второго нулевого детектора, в совокупности с известными признаками повыщает точность преобразовани  предлагаемого преобразовател  при воздействии технологических и эксплуатационных факторов по сравнению с известным. Временной интервал, заполн емый импульсами эталонной частоты, формируетс  выходными импульсами нулевых детекторов, на входы которых поступают выходные напр жени  обмоток фазовращател , имеющих общую электромагнитную систему, что обуславливает идентичное воздействие на изменение параметров опорного и сигнального напр жени  факторов эксплуатационного и технологического характера. Фазов;а  ошибка при этом мала, условие т const, ф const при а const выполн етс . Предлагаемый преобразователь позвол ет повысить точность преобразовани  без усложнени  схемного решени , так как введение обмотки опорного сигнала не требует значительных изменений в конструкции фазовращател , а электронные блоки преобразовател  стро тс  на серийных микросхемах .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 404113, кл. G 08 G 9/04, от 20.01.91.

2.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. - Л.; Энерги , 1974, с. 154 (прототип).