SU903929A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управлени  дл  ввода угловых, величин в цифровую вычислительную машину, а также в системах автоматического регулировани , св занных с угловыми перемещени ми.

Известен преобразователь угол код , содержащий цепочку из поледовательно соединенных генератора импульсов , делител  частоты и преобразовател  пр моугольных сигналов в синусоидальное напр жение, усилитель мощности, фазовращатель, блок преобразовани  сдвига фазы в цифровой код, включающий нуль-органы, блок синхронизации и счетчик импульсов I.

Недостаток преобразовател  - невысока  точность работы вследствие непосто нства его функционировани  в различных эксплуатационных услови х .

Известен также преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, счетчик, цифровой синусно-косинусный формирователь , блоки элементов И, преобразователи код - напр жение, синусно-косинусный вращающийс  трансформатор и нуль-орган. При этом выход генератора импульсов подключен к входу счетчика, выходы которого св заны с

10 входами цифрового синусно-косинусного формировател  и первыми входами первого блока элементов И, выходы цифрового синусно-косинусного формировател  подключены к первым входам

ts второго и третьего блоков элементов И и с входами преобразователей код - напр жение, входы синусно-косинусного вращающегос  трансформатора подключены к выхода, i преобразова20 телей код - напр жение, а выход - к входу нуль-органа. Выход нуль-органа подключен к вторым входам блоков элементов И 123.

Недостатки преобразовател  - иевыс окие быстродействие и надежность.

Цель изобретени  - повышение надежности и быстродействи  преобразовател  угла поворота вала в код.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, второй выход счетчика соединен с входом цифрового синусно-косинусного формировател , первый выход которого соединен с первыми входами первого преобразовател  код - напр жение и второго блока элементов И, второй выход цифрового синусно-косинусного формировател  соединен с первыми входами второго преобразовател  коднапр жение и третьего блока элементов И, синусно-косинусный вращающийс  трансформатор и нуль-орган, выход которого соединен с вторыми входами блоков элементов И, введены блок фазочувствительных детекторов и суммирующий усилитель, входы которогЬ соединены с выходами преобразователей код - напр жение, а выход с входом нуль-органа, входы блфка фазочувствительных детекторов соединены с выходами синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, а выходы - с входами преобразователей код - напр жение.

На чертеже приведена функциональна  схема преобразовател  угла пово . рота вала в код.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, цифровой синусно-косинусный формирователь 3, блоки 4-6 элементов И, синуснокосинусный вращающийс  трансформатор (СКВТ) 7, блок 8 фазочувствительных детекторов, преобразователи код - напр жение, суммирующий усилитель 11 и нуль-орган 12.

Выходы блока 4 элементов И  вл ютс  выходами кода угла, и выходы блоков 5 и 6 элементов И - выходами кода синусаИ косинуса угла поворота СКВТ 7.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующимобразом. Импульсы с генератора 1 импульсов поступают на счетчик 2, на выходах которого формируетс  циклический код ) бразующий временную шкалу преобразовани . Этот код поступает на первые входы блока k элементов И и на входы формировател  3, на выходах которого формируютс  коды синуса и косинуса угла, значение которого непрерывно формируетс  в счетчике 2. Коды синуса и косинуса угла поступают на первые входы блоков 5 и б элементов И и на цифровые входы преобразователей Э и 10. На статорную обмотку возбуждени  СКВТ 7 подаетс  напр жение непосредственно от источника переменного напр жени  (не показан). Переменные напр жени  с выходных обмоток СКВТ 7, амплитуда которых измен етс  по закону синуса и косинуса угла поворота ротора СКВТ 7, поступают на входы блока 8 фазочуствительных детекторов, на выходах которого формируютс  посто нные напр жени , пропорциональные синусу и косинусу угла 9 поворота ротора СКВТ 7

и, (t) Ueih в

Uj,(t) и cos 0

Эти напр жени  поступают на аналоговые входы преобразователей 9 и 10 код - напр жение. Преобразователи 9 и 10 осуществл ют цифроаналоговое

перемножение входных сигналов, в результате чего на их выходах формируютс  напр жени  вида

UjCO UsinQcosalTf V

)Ucos8siHa r //a

где 9 - угол поворота ротора СКВТ 7, I - частота повторени  импульсов генератора 1;

- разр дность преобразовател . Напр жени  с выходом преобразователей 9 и 10 суммируютс  усилителем 11, в результате чего напр жение на выходе усилител  11 измен етс  по закону

Uj(t) UlK siH9cos2 f Y2V

-KгCos89ihг f Уг),

где К и К - коэффициенты передачи усилител  11 по первому и второму входам соответственно,

(при К Kj к).

U(t)KU5iH (), d

т.е. на выходе суммирующего усилител  11 формируетс  синусоидальное напр жение с частотой, определ емой частотой повторени  импульсов с генератора 1 и разр дностью преобразовател , и со сдвигом фазы, определ емой углом поворота ротора СКВТ 7 Как видно из выражени  (1) сформированный фазовый сдйиг, пропорциональный углу поворота ротора .

СКВТ 7, не зависит ни от частоты, ни от амплитуды питающего СКВТ 7 напр жени , а врем  преобразовани  определ етс  только частотой повторени  импульсов с генератора 1 и разр дностью преобразовател . Напр жение (1) .с выхода усилител  11 поступает на нуль-орган 12, который формирует импульсы в момент перехода синусоидального напр жени  через нуль от отрицательного значени  к положительному. Эти импульсы поступaюt на, вторые входы блоков - 6 элементов И, разреша  считывание кодов с выходов счетчика 2 и формировател  3. Так как в момент срабатывани  нуль-органа 12 содержимое счетчика 2 и формировател  3 представл ет собой цифровой эквивалент угла, синуса и косинуса угла поворота ротора СКВТ 7, то с выходом блоков k - () элементов И в этот момент могут быть считаны значени  кодов угла и синуса и косинуса угла поворота ротора СКВТ 7.

Экономический эффект от использовани  изобретени  обусловлен его техническими особенност ми, приведенными выше.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 08 С 9/0+, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 651386, кл. G 08 С 9/00, 1977 (прототип).

l

mu

,

j Й.

l4rjr

5

rL

It

s

5«

«M