SU785882A1 - Преобразователь угловых перемещений вала в код - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЬХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ВАЛА В КОД

t

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, преобразуюших угловые перемещени  вала в код.

Известен преобразователь угла пово-5 рота вала в код, позвол ющий компенсировать синфазные и квадратурные помехи несущей частоты (возникающие в линии св зи индуктосин-СКВ-приемник) при условии, что амплитуда и фаза по- 10 мехи не мен ютс  во времени, так как на практике амплитуды, фазы, а также и частоты помех (наводок), возникающих в линии св зи преобразовател  угол-код,  вл ютс  случайными величи- |5 нами и могут измен тьс  во времени, то не исключено вли гние отдельных периодических погрешностей с фиксированной частотой 1 .

Вли ние помех на точность работы преобразовател  может быть уменьшено за счет использовани  в измерительной цепи преобразовател  (на выходе СКВТприемника ) избирательного усилител  25 с полосой пропускани  & t настроенного на частоту ш опорного напр жени , поступающего на запитку индуктосина . Однако это позвол ет исключить только те периодические помехи, 30

частоты которых выход т за полосу пропускани  избирательного усилител . Помехи,частоты которых наход тс  в пределах

noM.., ,

проход т бэз изменени  амплитуды через избирательный усилитель, и, следовательно , оказывают вли ние на точность преобразовани .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  преобразователь угловых перемещений вала в код, содержащий многополюсный поворотный трансформатор (СКВТ-датчик), соединенный с синусно-косинусным поворотным трансформатором (СКБТ-приемником ), генератор опорного напр жени , избирательный усилитель, фаэочувстви20 тельный выпр митель и блок формировани  полезного сигнала, выполненный, например, в виде исполнительного двигател  и кодового датчика угла, кине матически подключенных к валу СКВТприемника 23.

Однако известному преобразователю свойственно снижение точности из-за наличи  различных периодически: rtoмех , наводок, шумов, наведенньос в линии св зи индуктосин-СКВТ-приемник . Это св зано с тем, что выходно сигнал индуктосина в известных конст рукци х имеет очень малую величину, поэтому даже по вление в линии св зи индг.ктосин-СКВТ-приемник цепи преоб разовател  угол-код незначительных помех, приводит к большим пох-решност м преобразовани . Целью изобретени   вл етс  повыше ние точности работы преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователь введены фазоинверторы и генератор переменного на пр жени  низкой частоты, выход которого соединен с первыми входами фазо инверторов. Выход генератора опорного напр жени  соединен с. вторым входом первого фазоинвертора, выходы которого подсоединены к входной обмотке СКВТ-датчика. Выходна  обмотка СКВТ-приемника соединена с вторым и третьим входами второго фазоинвертора , выход которого через последовательно соединенные избиратель ный усилитель и фазочувствительный выпр митель соединен с входом блока формировани  полезного сигнала. На фиг.1 показана стру1 турна  схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства. Преобразователь содержит генератор 1 опорного напр жени , СКВТ-датчик 2, СКВТ-приемник 3, избирательный усилитель 4, фазочувствительный выпр митель 5, блок 6 формировани  полезного сигнала, состо щий из двигател  7 и кодового датчика 8 угла, фазоинвертОры 9 и 10 и генератор 11 низкой частоты. В качестве СКВТ-датчика 2 использован индуктосин, обмотка ротора которого через фазоинвертор 9 подключена к выходу генератора 1. Статорные обмотки индуктосина св заны со статорными обмотками СКВТ-приемника 3, роторна  обмотка которого подключена через фазоинвертор 10, избирательный усилитель 4 и фазочувствительный выпр митель 5 к обмотке упра лени  двигател  7. На выходе генератора формируетс  синусоидальный сигнал высокой частоты , а на выходе генератора 11 - пр моугольный сиг нал низкой частоты uJ „ u)o . Устройство работает следующим образом . Выходной сигнал UQ (t) (см.фиг.2, генератора 1 поступает на первый вхо фазоинвертора 9, на второй вход кото рого поступает с выхода генератора 1 пр моугольный сигнал ищ4 (t), имеющий два уровн  - нулевой и единичный (см.фиг.2,d). При нулевом уровне сиг нала на втором входе фазоинвертора 9 фаза синусоидального напр жени  на выходе фазоинвертора 9 измен етс  на ISC, а при единичном уровне фазг синусоидального напр жени  на выходе фазоинвертора 9 не мен етс , в результате при поступлении на второй вход фазоинвертора 9 периодического пр моугольного сигнала с частотой ц.g на выходе фазоинвертора 9 образуетс  синусоидальное напр жение (и„о;(). фаза которого скачкообразно измен етс  на 180 с частотой uUn-w (см.фиг. 2). Этот периодический сигнал, спектр которого может быть представлен суммой гармонических сигналов вида I-on ±COS(UUj . (0) Н о - м.м/ пол JT (u;p-t uu,,)t..., поступает на запитку роторной обмотки индуктосина. Наведенные во вторичных обмотках индуктосина ЭДС, фазы которых также измен ютс  в соответствии с опорным сигналом, поступающим на запитку индуктосина, по. трехпроводной линии св зи передаютс  в статорные обмотки СКВТ-приемника 3, на выходе которого также образуетс  синусоидальный сигнал рассогласовани , фаза -которого также периодически измен етс  на ISO. Во втором фазоинверторе 10 по выходному сигналу генератора 11 производитс  вторичное скачкообразное изменение фазы выходного сигнала СКВТприемника 3 на 180 , причем, как следует из схемы, скачкообразное изменение фазы в сигнале на выходе фазоинвертора 10 и скачкообразное изменение фазы, сигнала на выходе фазоинвертора 9 происход т одновременно , в результате двойного синхронного изменени  фазы синусоидального напр жени  в фазоинверторах 9 и 10 сигнал рассогласовани  -Ipcic/ -oi на выходе фазоинвертора 10 представлен синусоидальным напр жением (см.фиг.2,Д),фаза которого остаетс  неизменной. Этот сигнал поступает через избирательный усилитель 4, фазочувствительный выпр митель 5 на обмотку управлени  двигател  7. При по влении сигнала рассогласовани  двигатель 7 враща сь, разворачивает вал СКВТ-приемника в сторону уменьшени  сигнала рассогласовани . При нулевом сигнале рассогласовани  двигатель 7 выключаетс , при этом выходной код кодового датчика 8 угла равен измер емому углу 0 . При по влении в линии св зи б или а-й (см.фиг.1) помехи ( (см.фиг. 2, t) с частотой, частоте опорного сигнала генератора 1, на выходе СКВТ-приемника по витс  дополнительный сигнал - помеха. Вфазоинверторе 10 дополнительный сигнал - помеха (&0|).-качкообразно измен етс  по фазе на в соответствии с законом изменени  выходного сигнала генератора 11. В результате непрерывный синусоидальный сигналпомеха Ungpn ( представленный гармоникой с частотой иОдл., t, преобразуетс  в сложный периодический сигнал, фаза которого скачкообразно измен етс  с частотой на 180 (см.фиг.). Этот сигнал может быть представлен суммой гармонических сигналов вида

. t Г.- - н-ч)

licos(«Jo±3uJ)t±...

Из этого следует, что если между полосой ui, пропускани  избирательного усилител  4 и частотой сигнала генератора 11 выполн етс  соотноше .ниег ,

.М

к..ч ,

то комбинационные гармоники сигнала фазоинвертора 10 будут значительно отличатьс  по частоте от основного полезного сигн.ала I)J),(AO f частотой Шо , и, следовательно, могут быть отфильтрованы избирательным усилителем 4.

Claims (2)

1.Сафонов Л.Н., Волн нский В.Н., Окулов А,И. и Прихоров В.Н. Прецизионный датчик угла с печатными обмотками. М., Машиностроение, 1977, с.23, 58-60,

2.Авторское свидетельство СССР

466646, кл.С 08 С 9/04, 1973 (прототип ) .

onW

Ы)

. l aoa-ff}

/ ./xx. .XX. .N

y X/

дЙдау./У

I ,xx, ,, , /X xx y Ч/ x Ч/

iV/-/

iv ,. ./X /X x x x/ X/ X/ X/ Ч/

Лтач.

XX

7 X/X/

X/ X/

y