SU744698A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к авто1«#атике и вычислительной технике и может быть / -- использовано дл  св зи аналоговых иоточников информации с цифровым вычислительным устройством. Известны преобразовапгели угла поворо та вапа в код, содержащие кодовую маоку , укрепленную на валу, и неподвиикные считывающие элементы l . Недостатки таких преобразователей - большие габариты, низкие точность и раэ решающа  способность. . Известны также преобразователи, содержацие многофазный источник переменного напр жени , подключенный к входам многофазного датчика, выходы которого через блоки фазосдвигающих элементов подключены к преобразователю сдвига фазы в код. В таких преобразовател х иоключаютс  погрешности неравенства коэффициентов передачи обмоток и погрешно ти пространственного смешени  обмоток датчика угла . Недостаток таких преобразователей заключаетс  в их сложнооти , в частности, в необходимости многофазного источника переменного напр же- , ни  с малыми нелинейными искажени ми. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, со- . держащий источник переменного напр жени , подключенный к первичной обмотке синусно-косинусного датчика, блок прео&разовани  амплитудно-модулированньк сигналов в код 3 . Недостаток таких преобразователей состоит в значительных погрешност х, вызванных неравенством коэффициента передачи обмоток деггчика и их пространственным смещением. Цель изобретени  - повьпиение точности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник переменного напр жени , подключенный к первичной обмот ке синусно-косинусного датчика, одни йыводы вторичных обмоток которого подклк 37 чены к блоку преобразовани  амппитудномодупированных сигналов в ко , а другой вывод одной вторичной обмотки подключен к общей шине, введены четыре перекпгочагеп , а сину 5но-косинусный датчик снабжен дополнительными вторичными обмотками , Ъхопы первого и второго переключателей соединены с выводами первой дополни тельной вторичной обмотки, входы третьего и четвертого переключателей соединены с выводами второй дополнительной вторичной обмотки, общие точки первого и третьего переключателей соединены друг с -. другом, обща  точка второго переключател  соединена с общей шиной, а обща  точка четвертого переключател  соединена с другим вьюодом другой вторичной обмотки На чертеже представлена структурна  схема преобразовател . Преобразователь содержит источник 1 переменного напр жени , подключенный к первичной обмотке синусно-косинусного датчика 2, одни выводы вторичных обмоток которого подключены к, блоку 3 прео разовани  амютитудно-модупированных сиг налов в код, первый переключатель 4 и второй переключатель 5, входы которого соединены с выводами первой дополнителЬ ной вторичной обмотки, третий переключатель 6 и четвертый переключатель 7, входы которых соединены с выводами вто рой дополнительной вторичной обмотки, общиЪ Точки переключателей 4 и 6 соединены друг с другом, другой вывод одной вторичной обмотки датчика 2 и обща  точка переключател  5 соединены с общей шиной, а обща  точка переключател  7 соединена с другим выводом другой вторичной обмотки датчика 2. Переключатели 4 - 7 работают неза вйбймо друг от друга, подключа  полнО стью или частично дополнительные вторич ные обмотки датчика 2 последовательно с другой вторичной обмоткой этого, датчика . Направление включени  допбпнйтёль ных обмоток зависит от знжа компенсируемой погрешности. Преобразовеггель работает следующим образом.Источншс 1 формирует синусоидальное напр жение и питани , поступающее на первичную обмотку датчика 2-. Выходные напр жени  W| и Ог. на вторичных обмо- ках детчика 2 измен ютс  в функции синуса и косинуса угла поворота с{ у,-1Г&1п (i;+6U)c05(), гдеЦ - номинальна  амплитуда вьвсопных сигналов вторичных обмоток; 8 Д и Л д посто нные смещени  по амплитуде и фазе, вызванные неравенством коэффициентов передачи обмоток датчика 2 и их пространственным сме . щением по фазе. Смещени  А U и Л л вызывают мультипликативную погрешность измерени  угла поворота вала. С помощью переключателей 4 и 5 регулируют фазу выходных сигналов синусно-косинусного датчика 2, исключа  смещение по фазе огибающей между выходными сигналами датчика 2. При этом часть Д U вьпсодного напр жени  косинусной (синусной) обмотку складываетс  с выходным напр жением I/ синусной (косинусной) обмотки. I4COS () . - /ir -t-AlJ . siH(A arctg ) Выбрав с помощью переключателей 4 и 5 величину Д J так, чтобы выполн лось равенство d tX arctd 7j , компенсируют погрешность преобразовател , вызванную отклонением Л от перпендикул рности обмоток датчика 2ч С помощью переключателей 6 и 7 регулируют амплитуду выходных сигналов датчика 2, исключа  неравенство амплитуд Д и синусной (косинусной) обмотки, вызванное в процессе компенсации неперпендикул рности обмоток Лг( . Скомпенсированные по амплитуде и фазе огибающей выходные сигналы синуснокосинусного Д)эгтчйка 2 поступают в блок 3, где происходит преобразование амплитудно-модулированных . сигналов в код с использованием промежуточного преобразовани  в фазу или решение тригонометрических тождеств. В результате использовани  дополнительных обмоток датчика 2 и переключателей 4-7 дл  .регулировани  амплитуды и фазы огибающей выходных сигналов датчика 2 точность преобразовател  угла в код значительно повышаетс , также как и в случае применени  фильтра обратной последовательности в двух фазных фазовращател х . Ншример, дл  преобразовател  угла с датчиком типа ВТ-5 погрешность уменьшаетс  приблизительно в 10 раз.. Однако по сравнению с хшухфаз1 ь1ми фазовращател ми предлагаемый преобразовйгель проще, в нем используетс  однофазный источник питани  вместо двухфазного, а самое главное, упрощаетс  конструкци  синусно-косинусного датчика 2, в качест574 ве. которого используют, например, высокоточный индукционный редуктосин с одной первичной обмоткой. Экономический эффект от использовани  предпагаемого преобразовател  оценивают по отношению к преобразователю на основе двухфазного фазовращател  с фильтром обратной последовательности, который имеет такую же точность. За счет исталЕ зовани  более технологичного в изготовле НИИ индукционного редуксина и упрощени  блока питани  затраты на изготовление одного преобразовател  снижаютс  в 1,3 раза, что приводит к экономии 400 р. на один преобразователь. По предварительным подсчетам годова  экономи  составл ет около 40.000 р. формула изобретени  Преобразователь угла поворота вала в код, содержаций источник переменного напр жени , подключенный к первичной обмотке сжнусно-косинусного датчика, одни выводы вторичных обмоток которого подклкэчены к блоку преобразовани  амплитуд- но-модулированных сигналов в код, а друIТ

-t Р Г4 . - Т .

1 f

ISI-J I 86 гой вывод одной вторичной обмотки подключен к общей шине, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены четыре переключател , а синусно-косинусный датчик снабжен дополнительными вторичными обмотками, входы первого и второго переключателей соединены с выводами первой дополнительной вторичной обмотки, входы третьего и четвертого переключателей соединены с вьшодами второй дополнительной вторичной обмотки, общие точки первого и третьего переключателей соединены друг с другом, обща  точка второго переключател  соединена с общей шиноС а обща  точка четвертого переключ аггел  соединена с другам выводом другой.вторичной обмотки. . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Меськин И. В. фотоэлектрические преобразователи информации, 1962, с.8-11. 2.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., Энерги , 1974, с. 1ОЗ-106. 3.Патент США № 3505669, кл. 340-347, 1970 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 3822/17 Тираж 682 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

ii ifflS ia;.ii E;s i ias33aiiSE-s-,s ai4ii iiBit«ssa fctfi54a

,«4 даВ4иад - а ШЕ Я|Й М| Ш,Ий:ЬЬ :-,

.ЯйЗДр

Claims (3)

формула изобретения 20 Преобразователь угла поворота вала в код, содержаний источник переменного напряжения, подключенный к первичной обмотке синусно-косинусного датчика, одни 25 выводы вторичных обмоток которого подключены к блоку преобразования амплитудно-модулированных сигналов в код, а дру98 6 гой вывод одной вторичной обмотки подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены четыре переключателя, а синусно-косинусный датчик снабжен дополнительными вторичными обмотками, входы первого и второго переключателей соединены с вы— водами первой дополнительной вторичной обмотки, входы третьего и четвертого переключателей соединены с выводами второй дополнительной вторичной обмотки, общие точки первого и третьего переключателей соединены друг с другом, общая точка второго переключателя соединена с общей шиной; а общая точка четвертого переключателя соединена с другим выводом другой вторичной обмотки. . Источники'информ алий, принятые во внимание при экспертизе

1. Меськин И. В. фотоэлектрические преобразователи информации, 1962,

с.8-11.

2. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., 'Энергия, 1974, с. 103-106.

3. Патент США № 350566 9, ки. 340-347, 1970 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 3822/17 Тираж 682 Подписное

Филиал ППП 'Патент', г. Ужгород, ул. Проектная, 4