SU781864A1 - Преобразователь углового положени вала в код - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВАЛА В КОД

Изобретение относитс  к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано в системах автоматического управлени  с медленно мен ющими с  параметрами, а также в качестве измерительного и индикаторного устро ства. Известны устройства, содержащие опорный источник переменного тока,ре шающее устройство,компаратор,счетчик , схему умножени  частоты, преобразующие угол поворота ротора вращаю щегос  трансформатора в цифровой код и работающие по принципу динамической компенсации ТГ. Схема умножени  частоты, используема  в подобных преобразовател х, при низкой частоте питающего напр жени  достаточно громоздка и требует тщательного подбора элементов. Известен преобразователь углового положени  вала в код, содержащий сель син , первична  обмотка которого подключена к источнику напр жени  питани , а вторичные обмотки через последовательно соединенные выпр митель и переключатель - к одному из входов первого компаратора, второй вход которого соединен с источником напр жени  питани , а выход которого соединен с одним из входов триггера, выхой генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, второй компаратор, вход которого соединен с источником на- . пр жени  питани , а выход - с одншл из входов второго элемента И, выход которого соединен с другим входом триггера, блок грубого измерени , входы которого соединены со вторичными обмотками сельсина и первым выходом блока управлени , а выходы соединены с перекгазчателем и счетчиком, один из входов блока управлени  соединен с источником напр жени  питани , а второй выход блока управлени  соединен с другим входом второго элемента И, третий выход блока управлени , соединен со входом Уст. О счетчиха М . в известном устройстве дл  получени  i(u const необходимо иметь источник переменного тока и генератор импульсов со стабилизированными частотами w и f, что на практике по отношению к ы ие всегда возможно. Цель изобретени  - устранение указанных недостатков и повышение точности работы устройства. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в преобразователь углового положени  вала в код, содержащий сельсин, первична  обмотка которого подключена к источнику напр жени  питани , а вторичные обмотки через последовательно соединенные выпр митель и переключатель - к одному из входов первого компаратора, второй вход которого соединен с источником напр жени  питани , а выход соединен с одним из входов триггера, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, второй компаратор , вход которого соединен с источником напр жени  питани , а выходс одним из входов второго элемента И, выход которого соединен с другим входом триггера, блок грубого измерени , входы которого соединены со вторичными обмотками сельсина и первым выходом блока управлени , а выходы соединены с переключателем и счетчиком , один из входов блока управлени  соединен с источником напр жени  питани , второй выход управлени  соединен с другим входом второго эле И, третий выход блока управлени соединен со входом Уст.О счетчика, введены третий и четвертый элементы И и реверсивный счетчик, выход и вход Уст.О которого соединены с другим входом и третьим выходом блока управ лени , а информационные входы - с вы ходом первого элемента И и выходом третьего элемента И, один из входов которого соединен с выходом генерато ра импульсов, а другой - с четвертым выходом блока управлени , к которому подключен один из входов четвертого 3|Лемента И, другой вход которого под ключен . к выходу второго компаратора, а выход четвертого элемента соединен с информационным входом счетчика, На чертеже изображена структурна  схема устройства. Преобразователь угол-код содержит сельсин 1, вторичные обмотки которог непосредственно соединень с блоком 2 грубого измерени  и через выпр митель 3 -с переключателем 4. Источник 5 питани  соедине.н с первичной обмоткой сельсина 1, входами компараторов 6 и 7, входом блока 2 и блок 8 управлени . Второй вход компаратора 6 соединен со входом переключате л  выход компаратора 7 - с одним из входовэлемента И 9 и одним из входо элемента И 10, вйход элемента И 9 со входом Уст. 1 триггера 11, а выход элемента И 10 - со входом счет чика 12. Вход Уст. О триггера 11 со единен с выходом компаратора б. Гене ратор импульсов 13 соединен с одним из входов.элемента И 14 и одним из вхбдов элемента И 15. Выходы элементов И 14 и 15 подключены к пр мому .и

Claims (2)

1. 781864 обратному входам реверсивного счетчика 16, выход которого соединен со входом блока 8, Выход триггера 11 соединен с другим входом элемента И 14. Выходы блока 2 подключены к переключателю 4 и входу старших разр дов счетчика 12. Выходы блока 8 управлени  соединены с другими входами элементов И 9, 10 и 15, входом блока 2 и входами Уст. О счетчика 12 и реверсивного счетчика 16. . Входные и выходные фазные напр жени  сельсина 1 поступают в блок 2 грубого измерени . В зависимости от соотношени  фаз напр жений блок 2 формирует код грубого отсчета угла поворота оси сельсина с дискретностью бО°и потенциал управлени .переключателем 4, который подключает на вход компаратора б одно из трех выпр мленных фазных напр жений сельсина , соответствующее синусной зависимости напр жени  от угла поворота в диапазоне 0-60°. На другой вход компаратора 6 поступает напр жение питани  сельсина. В момент равенства сравниваемых напр жений компаратор б вырабатывает импульс, устанавливающий триггер 11 в состо ние О. Импульсы , сформированные компаратором 7 из напр жени  питани  .сельсина в момент его перехода через О при положительном градиенте, через элемент И 9 поступают на вход Уст. 1 триггера 11. Когда триггер 11 нахо дитс  в состо нии 1, импульсы с генератора 13, проход  через элемент И 14, поступают на пр мой вход реверсивного счетчика 16 и формируют в нем код, пропорциональный углу поворота оси сельсина 1 в диапазоне изменени  угла 0-60°. Работа преобразовател  синхронизируетс  выходными сигналами блока 8 уг115авлени , следующими с периодом кратным периоду питающего напр жени . Цикл преобразовани  начинаетс  с Приходом импульса Уст. О с блока 8 на счетчики 12, и 16. Второй входной импульс блока 8поступает на блок 2 и заносит код грубого отсчета в старшие разр ды счетчика 12. Одновременно по второму импульсу блока 8 производитс  подключение ко входу компаратора 6 определенного напр жени  сельсина с выпр мител  3. Третий выходной сигнал блока 8 подаетс  на элемент И 9 на врем , необходимое дл  прохождени  п выходных импульсов компаратора 7 на вход триггера 11. За врем  прохождени  одного импульса с компаратора 7 код в реверсивном счетчике увеличитс  на N импульсов - N. 1г.и Ы РО-А i-3bO° а за врем  прохождени  п импульсов в реверсивном счетчике 16 накопитс  код и V. . , - П-ГЭ- УОгде f - частота колебаний источни ка питани } fJ. - частота импульсов генерат ра; ctj-p 1рдд- угол поворота оси сельсин соответственно в градусах и радианах. Четвертый сигнал блока 8 подаетс  на элементы И 10 и 15 на врем  Т гр п 2)60°- г.и В течение этого времени импульсы генератора 13 через элемент И 15 поступают на обратный вход реверсивного счетчика 16. Считывание продолжаетс  до тех пор, пока в последнем разрезе реверсивного счетчика не по витс  1. За это врем  импульсы компаратора 7, пройд  через элемент И 10, сформируют в счетчике 12 код младших разр дов угла об - N (ос) Таким образом, код угла в счетчик 12 не зависит от соотнесени  частот генератора 13 и источника 5 питани . Количество разр дов реверсивного счетчика 16 выбираетс  достаточным дл  того, чтобы при пр мом счете в его последнем разр де не могла воз,никнуть 1. 1 на выходе последнег разр да счетчика 16 возникает при об ратном счете вслед за нулевым состо нием счетчика. По вление, 1 в. последнем разр де реверсивного счетчика служит логическим сигналом окон чани  цикла преобразовани  дл  бло ка 8. Преимуществами предлагаемого прео разовател  по сравнению с известными  вл ютс  исключение, вли ни  на точность преобразовани  несинхронности частот генератора импульсов и источника напр жени  питани  и повышение точности за счет уменьшени  случайной составл ющей статической инструментальной погрешности методом усред нени  результата. Формула изобретени  Преобразователь углового положени вала в код, содержащий сельсин, первична  обмотка которого подключена к йс вчнкк напрШЖнй  питанй: V ричные обмотки через последовательно соединенные выпр митель и переключатель ,-. к одному из входов первого компаратора, второй вход которого соединен с источником напр жени  питани , а выход соединен с одним из входов Триггера, йыход генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, второй компаратор, вход которого соединен с источником напр жени  питани , а выход - с одним из входов второго элемента И, выход которого соединен с другим йходом триггера, блок грубого измерени , входы которого соединены со вторичными обмотками сель сина и первым выходом блока управлени , а выходы соединены с переключателем и счетчиком, один из входов блока управлени  соединен с источником напр жени  питани , второй выход блока управлени  соединен с другим входом второго элемента И, третий выход блока управлени  соединен со входом Уст. О счетчика, о т л и ч а го-щ и и с   тем, что, с целью повышени  точнОСти преобразовани , в него введены третий и четвертый элементы И и реверсивный счетчик, выход и вход Уст. О которого соединены с другим входом и третьим выходом блока управлени , а информационные входы - с выходом первого элемента И и выходом трётьего элемента И, один из входов которого соединен с выходом генератора импульсов, а другой - с четвертым выходом блока управлени , к которому подключен один из входов четвертого элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго компаратора, а выход четвертого элемента соединен с информационным входом счетчика. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 2254155, кл. Н 03 К 13/02, G 01 В 7/30, G 01 О 5/12, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 428427, кл. G 08 С 9/04, 1972 (прототип).

   781864