SU920802A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в преобразовател х аналоговых величин в цифровой код, а также дл  автоматического ввода информации в электронную вычислительную машину.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор тактовых импульсов, делитель частоты, фазовращатель , нуль-орган, счетчик. Измерение угла поворота ротора фазовращател  в нем производитс  путем формировани  временного интервала , пропорционального углу поворота фазовращател , заполнени  временного интервала тактовыми импульсами и регистрацией импульсов и счетчике 1.

Основным недостатком преобразовател   вл етс  невысока  точность, обусловленна  возможной несимметричностью положительных и отрицательных полупериодов как питающего фазовращатель напр жени , так и выходного напр жени  фазовращател .

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источники опорного сигнала и тактовой частоты, фазовращатель , усилитель-ограничитель, два триггера со счетным входом; формировать вре2

менных интервалов, элемент И, счетчик. Снижение погрешности преобразовани  достигаетс  путем формировани  двух временных интервалов, соответствующих положительным и отрицательным переходам через ноль

5 опорного напр жени  и сигнала с выхода фазовращател , и усреднени  значений этих двух интервалов в накапливающем счетчике. При этом значительно снижаютс  требовани  к качеству опорного напр жени  и личеству выСщих гармоник в выходном сигиале фазовращател  2.

Недостаток преобразовател  - невысока  точность при измерении малых углов, т. е. в зоне нулевого ддвига фаз между опорным . напр жением и напр жением сигнала

15 фазовращател , когда вследствие искажени  формы сигналов или ввиду изменени  фазы в процессе измерени  возможно изменени  знака фазы в течение периода опорной частоты .

20 Цель изобретени  - повышение точности преобразовател  угла поворота вала в код. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, выход которого соединен со входом усилител -ограничител , выходы которого соединены с входами двух триггеров, выход первого из которых соединен с первым входом, а выход второго- с вторым входом формировател  временных интервалов, третий выход формировател  временных интервалов соединен с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с источником тактовых импульсов, и основной счетчик, введены элементы ИЛИ, блок коррекции и дополнительный счетчик, первый вход которого соединен QO вторым выходом формировател  временных интервалов , а второй вход -: с выходом элемента И, который соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом основного счетчика, выход дополнительного счетчика соединен с входом блока коррекции , выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ.

На чертеже показана блок-схема преобразовател  угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит фазовращатель 1, усилитель-ограничитель 2, триггеры 3 и 4 со счетными входами, формирователь 5 временных интервалов, элемент 6 И, элемент 7 ИЛИ, основной 8 и дополнительный 9 счетчики и блок 10 коррекции, источники 11 и 12 опорного и тактового сигналов.

Преобразователь работает следующим образом .

Напр жение опорного сигнала, поступающее на фазовращатель 1, сдвигаетс  по фазе на; угол, пропорциональный углу поворота ротора фазовращател  1 и подаетс  на усилитель-ограничитель 2. Сигналы пр моугольной формы, отличающиес  по фазе на 180°, с двух выходов усилитеЛ -ограничител  2 подаютс  на счетные входы триггера 3 и 4 и поочередно переключают их (предположим по положительным фронтам сформированного сигнала). Выходные напр жени  триггеров 3 и 4 и опорное напр  М{ение источника 11 поступают на входы формировател  5 временных интервалов. На первом выходе формировател  5 временных интервалов формируютс  два временных ин.тервала: первый между передним (положи тельным ) фронтом опорного сигнала и Передним .фронтом выхода триггера, синфазного с напр жением с выхода фазовращател  и второй между задним фронтом опорного сигнала и отрицательным фронтом другого триггера. Эти временные интервалы соответствуют временным сдвигам положительных и отрицательных фронтов опорного и измер емого напр жений. Полученные временные интервалы поступают на один из входов элемента 6 И, на другой вход которого подаютс  тактовые импульсы от источника 12. На выходе элемента 6 И формируютс  две пачки, число импульсов в которых в прин тых единицах квантовани  соответствует фазовым сдвигам на положи . тельных и отрицательных переходах через О опорного и сигнального напр жений. Указанные две пачки импульсов-через элемент 7 ИЛИ поступают на вход основного счетчика8 , в котором импульсы суммируютс , и код, сформированный в основном счетчике 8, представл ет собой сумму фазовых сдвигов опорного напр жени  и напр жени 

с выхода фазовращател  1, отсчитанных по положительным и отрицательным переходам сигналов через ноль. С выхода элемента 6 И две пачки импульсов поступают также на вход дополнительного счетчика 9, направление счета которого определ етс 

5 с выхода формировател  5 временных интервалов таким образом, чтобы во врем  первого и второго временных интервалов оно было различным (например, во врем  .первого интервала - сложение, второго -

вычитание).

При нормальной работе устройства .число импульсов в. обоих пачках незначительно различаетс  между собой (например, 7 и 5) и в результате, в основном счетчике 8 формируетс  сумма импульсов ), что соответствует фазовому сдвигу -j- 6°, а в дополнительном счетчике 9 - разность чисел импульсов (2).

В ситуации неправильного измерени  угла (числа импульсов в пачках 359 и 3) в основном счетчике 8 формируетс  сумма 362, соответствующа  фазовому сдвигу 362/2 181°, а в дополнительнрм счетчике 9 - число 356. Сигнал старщих разр дов дополнительного счетчика 9 включает блок

5 10 коррекции, котора  через элемент 7 ИЛИ передает на основной счетчик 8 число импульсов , соответствующее углу 180° (в рассматриваемом примере 360), в результате чего состо ние основного счетчика 8 становитс  соответствующим среднему значению

фазового сдвига за врем  измерени  (362 + 360 722, или, с учетом предела счета счетчика 8-360° или 720 импульсов - в счетчике 8 остаетс  число 2, соответствующее 1°).

5 Экономический эффект от-использовани  изобретени  обусловлен его техническими особенност ми.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 696515, кл. G 08 С 9/00, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 645189, кл. G 08 С 9/00, 1977 (прототип ).