Преобразователь угловых перемещений

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН П) 3(59 С 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(21) 3433363/18-28(46) 30.09.83. Бюл. Р 36 (72) В.А. Карпов и Е.Г. Абарннов (71) Гомельский политехнический институт(53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) 1. Галахова О.П. и др. Основы фазометрии. Л., "Энергия", 1976, с. 1 В 3-189.2. Зверев А.Е. и др, Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., "Энергия", 1974, с. 95, 154.(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ .ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий синусно-ко- синусный датчик, фазосдвигающий блок, подключенный к первому выходу датчика, два сумматора, первые входы которых подключены к выходу фазосдвигающего блока, два .компаратора,входы которых подключены к выходамсумматора, и триггер, входы которого подключены к выходам компараторов, о т л к ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона преобразования, он снабжен блоком выделения знака, первый вход которого подключен к второму выходудатчика, а второй выход - к сетипитания, двумя управляемыми инвер.торами, входы которых подключенык второму выходу датчика, а выходык вторым входам суюаторов, и триггером знака, входы которого подключены к выходам блока выделения знака, а выходы в .к управляющим входам инверторов.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь.зовано для измерения угловых перемещений.Известен преобразователь угловых перемещений, содержащий синуснокосинусный датчик и измеритель фазовых сдвигов 1 .Недостатком данного преобразователя является невысокая точностьизмерения и узкий диапазон преоб Оразования.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являетсяпреобразователь угловых перемещенийсодержащий синусно-косинусный датчик, фазосдвигающий блок,подключенный к первому выходу датчика, два сумматора, первые входыкоторых подключены к выходу фазосдвигающего блока, два компаратора,входы которых подключены к выходамсумматора, и триггер, входы которого подключены к выходам компараторов 21,Недостатками известного преобразователя яВляются неширокий диапазон преобразования и невысокаяточность измерения, обусловленнаяналичием зон нечувствительностии скачков выходного сигнала в точках ноль и 180, 30Цель изобретения - повышениеточности измерения и расширение диапазона преобразования.Поставленная цель достигаетсятем, что преобразователь угловых З 5перемещений, содержащий синуснокосинусный датчик, фазосднигающий.блок, подключенный к первому выходудатчика,дна сумматора, первые входы которых подключены к выходу фа Оэосднигающего блока, два компаратора, входы которых подключены к выходам сумматора, и триггер, входыкоторого подключены к выходам компараторов, снабжен блоком выделениязнака, первый вход которого подключен к второму выходу датчика, а второй выход " к сети питания, двумяуправляемыми инверторами, нходыкоторых подключены к второму ныходу датчика, а выходы - к вторым 50входам сумматорон, и триггером знака, входы которого подключены квыходам блока выделения знака, авыходы - к управляющим входам инверторов. 55На чертеже приведена блок-схема преобразователя угловых перемещений.Преобразователь содержит синус- но-косинусный датчик (СКД) 1, упранляемые инверторы 2 и 3, фаэосднигающий блок 4, сумматоры 5 и 6, первые входы которых подключены к выходу блока 4, компараторы 7 и 8, нходы которых подключены к выходам сумматоров 5 и б, триггер 9, нклю-65 ченный на выходе компараторов 7 и 8, блок 10 выделения знака, входы ко-" торого подключены к выходу датчика 1 и сети питания, и триггер 11 знака, входы которого подключены к ныходам блока 10 выделения знака,Преобразователь работает следующим образом.Напряжение с первого выхода СКД 1, пропорциональное косинусу углового перемещения, подается на вход фазосдвигающего блока 4, с помощью которого его фаза сдвигается на четнерть периода, а амплитуда остается без изменений. Далее это напряжение подается на один иэ входов сумматоров 5 и б, на другие входы которых подаются напряжения с выходов управляемых инверторов 2 и 3, коэффициент передачи которых может быть либо +1; либо -1, в зависимости от состояния триггера 11 знака. Причем изменение коэффициентов передачи упранляемых инверто,ров 2 и 3 происходит в тот момент, когда амплитуда их входных напряжений равна нулю, тем самым устраняется влияние на точность преобразования переходных процессов, возЯикающих н них после коммутации.Входы управляемых иннерторон 2 и 3 соединены с вторым выходом СКД 1, напряжение на котором пропорционально синусу углового перемещения. Блок 10 выделения знака сравнивает фазу напряжения питания СКД 1 с фазой на одном из его выходов, на котором напряжение пропорционально синусу углового перемещения. В результате сравнения онвырабатывает управляющие сигналы, которые либо подтнерждают, либо изменяют на противоположное состояниетриггера 11 знака.Например при угловых перемещеониях н пределах (0+180) коэффициент передачи управляемого инвертора 2 равен единице, а управляемого инвертора 3 - минус единице, тогда выходные напряжения сумматоров 5 и б будут равны.0 = Е Гп 1з 1 п и соей л Е п рс 05 я 1 5 и к =ф Г ю( 5 Обэ + К 1Ц Ев, 51 пыССОЪО-Еп 1( соьы 16 пй, =:Е ;(Ы-)где Ещ,б) в амплиту и частота напряжения питания СКД 1;1- коэффициент трансформации СКД 1.В пределах 180-360) триггер 11 знака изменит свое состояние, и изменятся на противоположные коэффициенты передачи управляемых инверторов 2 и З,в результате чегоЗаказ 7532/37 Тираж 602 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 на выходах сумматоре 5 и б будут напряжения ."ь=Ее 4 с,эясоВи)При увеличении угла поворота а от 0 до 180 а фазовый сдвиг между напряжениями 09 и 04 будет увеличиваться от 0 до Т, где Т - период напряжения питания СКД 1, а при дальнейшем увеличении угла поворота фазовый сдвиг начнет уменьшаться от Т до О. С помощью компараторов 7 и 8 и триггера 9 фазовый сдвиг преобразуется в длительность 5 импульсов.Изобретение позволяет расширитьдиапазон измерения И повысить точность измерения эа счет устранения неоднозначности отсчета, скачков 1 О сигнала и уменьшения эоны нечувствительности.