SU752423A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  преобразовани  аналоговой величины в код.

Известен преобразователь угол-код. содержащий синусно-косинусный датчик, выходы которого подключены к блоку фазосдвигаюших элементов, генератор импульсов, подключенный ко входу синусно-косинусного датчика через делитель частоты и фильтр, а ко входу счетчика - через вентиль, другие входы которого соединены с выходами управл ющих триггеров и блока пуска, компараторы, входы которых соединены с выходами фазосдвигаю цих элементов , а выходы подключены к трштерам 1

Недостатком указанного преобразовател   вл етс  погрешность, вносима  изменением параметров фазосдвигающих элементов.

Известен преобразователь, содержащий пара-метрический фазовращатель, подключенный к цифровому фазометру интегрирующего типа 2,

Недостатком такого преобразовател   вл етс  значительна  динамическа  погрещность.

Наиболее близок по техническому рещению к предлагаемому преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийс  трансформатор, выходы которого подключены к блоку формировани  кода, генератор импульсов , подключенный ко входу синусно-косинусного вращающегос  трансформатора через делитель частоты и фильтр, а ко входу счетчика - через вентиль, другие входы которого соединены с выходами управл ющих триггеров и блока тту-ска, компараторы, выпр мители С фильтрами, дискриминатор уровн , фазоинвертор 3.

Claims (3)

1. Принцип действи  известного преобразовател  основан на формировании временных интервалов в моменты равенства напр жени  запитки синусно-косинусного вращающегос  трансформатора посто нному напр жению в функции синуса или косинуса угла поворота вала. Формирювание посто нных напр жений , осуществл етс  выпр мител ми с фильтрами, в которых происходит аналоговое детектирование и сглаживание выходных сигналов синуснокосинусного вращающегос  трансформатора. 3 Однако в известном преобразователе из-за применени  выпр мителей со сглаживанием в никают динамические погрешности. Кроме тог известный преобразователь достаточно сложен Цель изобретени  - уменьшение динамической погреишости преобразовател  и его упрощение. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сииусно-косинусный датчик, вход которого соединен с генератором импульсов через последовательно включенные делитель частоты и фильтр, а один выход подключен к блоку формировани  кода, два выпр мител , вход одного из которых соединен с одним выходом скнусно-косинусного датчика, компаратор , выходы которого подключены к триггеру , и блок пуска, другой вход которого соединен с источником команды пуск, выхо ды генератора импульсов, блока пуска и триг гера подключены к элементу И, выход которого подключен к счетчику, введен фазосдвигающий элемент, вход которого соединен с другим выходом CHHycHo-KocHkycHoro датчика а выход подключен к другому выпр мителю, выходы обоих выпр мителей подключены к входам компаратора. На фиг. 1 представлена схема предлагаемог преобразовател ; на фиг. 2 - временна  диаграмма его работы. Преобразователь содержит синусно-косинусный датчик 1 угла, подключенный к блоку 2 формировани  кода, через выпр митель 3 - к одному входу компаратора 4, а через фазосдвигающий элемент 5 и выпр митель 6 - к другому входу компаратора 4. Вход датчика угла соединен с генератором 7 импульсов через делитель 8 частоты и фильтр 9. Выходы компаратора 4 подключены к установочным входам триггера 10. Один из выходов компаратора 4 подключен к блоку 11 пуска, другой вход которого соединен с источником 12 команды Пуск. Выходы блока 11 пуска генератора 7 импульсов и триггера 10 подключены ко входам элемента И 13, выход которого подключен к счетчику 14 импульсов. Выходы счетчика 14 импульсов образуют младшие раз р ды кода, а выходы блока 2 формировани  кода старшие разр ды кода. На фиг. 2 прин ты следуюаше обозначени : А- выходные сигналы датчика 1 угла, В выходной сигнал фазосдвигающего элемента 5 С - входные сигналы компаратора 4, D сигнал источника 12 команды ПУСК, Е - выходной сигнал триггера 10, F - сигнал на входе счетчика 13 импульсов. Преобразователь работает следующим образом . 3 Выходные импульсы генератора 7 через делитель 8 частоты подаютс  на фильтп 9, где формируетс  синусоидальный сигаал запитки синуено-косинусного датчика 1 угла. Датчик 1 угла работает в режиме однофазного фазовращател . На его выходах формируютс  модулированные по амплитуде в функции cmryca и косинуса угла поворота входного вала датчика 1 утла синусоидальные сигналы. Путем сравне1га  фаз выходных сигналов датчика 1 угла в блоке 2 формировани  кода образуютс  два старших разр да выходного кода, фазосдвигаюгций элемент 5, выполненный, например, в виде интегратора, осуществл ет сдвиг по фазе одного из выходных сигналов датчика 1 угла на четверть периода. Выпр мители 3 и 6 осуществл ют независимо друг от друга детектирование выходного сигнала элемента 5 и другого выходного сигнала датчика I. Компаратор 4 формирует импульсы в моменты равенства выходных на1ф жений выпр мителей 3 и 6. Из первом из выходов компаратора 4 формируютс  импульсы, соответствующие положительному градиенту выходного напр жени  выпр мител  3, на втором - положительному гр-лдиенту выходного напр жени  выпр мител  6. Выходные импульсы компаратора 4 поступают на установочные входы триггера 10, на выходе которого формируетс  импульс длительностью, пропорциональной углу поворота входного вала датчика угла. Выходные импульсы генератора 7 поступают на вход счетчика 14 импульсов через элемент И 13, когда на другие входы этого элемента поданы единичный сигнал от триггера 10 и разрешаюццш сигнал с блока 11 пуска. Принцип работы преобразовател  основан на формировании кода младших разр дов по временному интервалу, пропорциональному измер емому углу. Компаратор 4 формирует импульсы в моменты выполнени  равенства UrpSinescostut|- )t, откуда ltgd.Mt(x)tl ИЛИ . При этом на установочный в состо ние О вход триггера 10 поступают импульсы в моменты )Г-П, (n-0,Z....), а на установочный в состо ние 1 вход триггера 10 - в моменты (п-ОД,г.,,) Длительность временного интервала на выходе триггера 10 определ етс  соотношением bJvT ZcA. Временной интервал Тг на выходе триггера 10 преобразуетс  в код пугем подсчета числа импульсов от генератора 7 на счетчике 14 импульсов, заполн ющих указанный времен ной интервал. Максимальна  длительность временного интервала на выходе триггера 10 составл ет половину периода Т напр жени  запитки 1/2. Минимальное врем  между двум  соседними случайно сформированными опросами преобразовател  составл ет Т. Максимальное число импульсов на входе счетчика 14 импульсов N - гй max-zf, где f|. - частота импульсов генератора 1,, f -ф - Частота напр жени  запитки датчика 1 угла. Число соответствует повороту входного вала датчика 1 утла на угол fA - 90 (точный отсчет). Измерение начинаетс  по команде Пуск, поступающей на вход блока 11 от источника При этом блок 11 пуска может работать по программе определени  кода угла по одному или нескольким временным интервалам. При увеличении угла код младших разр дов нечетных октантов увеличиваетс , а четных уменьшаетс . Поэтому в четных октантах истинное значение кода младших разр дов определ етс  в виде дополнени  измеренного счетчиком 14 импульсов кода до величины Общий код угла определ етс  по выходном коду 2 формировани  кода (старшие разр ды) и пр мому или дополнительному коду счетчика 14 импульсов (младшие разр ды ). Таким образом, в преобразователе исключен сглаживающие фильтры в выпр мител х, фазо инвертор, дискриминатор уровн , компаратор и один управл ющий триггер, а введен фазосдвигающий элемент с соответствующими св з ми, что упрощает предложенный преобразователь и уменьшает его динамическую погреишость . Формула изобретени  Преобразователь угла поворота вглз в код, содержащий синусно-коскнусный датчик, вход которого соединен с генератором импульсов через последовательно включенные делитель частоты и фильтр, а один выход подключен к блоку формировани  кода, два выпр мител , вход одного из которых соединен с одним выходом синусно-косинусного датчика, компаратор , выходы которого подключены к триггеру , к блоку пуска, другой вход которого соединен с источником команды Пуск, выходы генератора имп льсов, блока пуска и триггера подключены к элементу И, выход которого подключен к счетчику, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  преобразовател  и уменьнкни  его динамической погрешности, в него введен фазосдвигающий элемент, вход которого соединен с другим выходом синусно-косинусного датчика, а выход подключен к другому выпр мителю, выходы обоих вьшр мителей подключены к входам компаратора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3505669, кл. 340-347, 1970.
2. 2.Авк рское свидетельство СССР № 503268, кл. G 08 С 9/00, 1973.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 503271, кл. G 08 С 9/04, 1974 (прототип).

   Л

   - В

   с

   U LJ

   j

   D К

   r

   Фиг 2