Преобразователь угла поворота вала в код

(511 С 08 С 9/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВ ТЕ(56) 1. Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией. Под ред. А.А.Ахиетжанова, М, "Энергия", 1978, с. 206, рис.7-1.2. Гитис Э,И., Пискулов Е.А.Аналого-цифровые преобразователи. М Энергоиздат, 1981, с 185, рис. 5-4 (пРототип).(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий источникпитания, соеднненный с входом фазовращателя, выход которого соединен с информационным входои фазосдвигаю"щей цепи, первый и второй компараторыпервые входя которых соединены с общей шиной, выходы - с входами блока преобразования интервала временив код,.а второй вход первого коипаратора соединен с выходом фазосдвигашщей цепи, о т л и ч а ю щ и й с ятеи, что, с целью повмиения егоразрешающей способности, в него введены сумматор и генератор, а фазосдвигающая цепь выполнена управляемой, выход генератора соединен суправляющим входои фазосдвигающей цепи, выходисточника питания соединен с вторыи входом второго коипаратора, выходы блока преобразованияинтервала времени в код соединены свходаии сумматора.091202 2 ряжение. Наиболее близким к прдлагаемомуявляется преобразователь угла пово- Зсрота вала в код, содержащий источникпитания, соединенный с входом фазовуащателя выходы которого соединенычерез фаэосдвигающую цепь с первымивходами компараторов, вторые входы35которых соединены с общеи шиной, а выходыс входами блока преобразования интсрвала времени в код Г 2 1Недостатком известного преобразователя является низкая разрешающая способность, ограничения разрешающей способностью блока преобразования интервала времени в код.Цель изобретения - повышение разрешающей способности преобразователя угла поворота вала в код.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник питания, соединенный с входом Фазовраща 5 Д теля, выход которого соединен с инФормационным входом фаза сдвигающей цепи, первый и второй компараторы первые входы которых соединены с общей шиной, выходы - с входами блока преобразования интервала времени в код, а второй вход первого компаратора соединен с выходом фазосдвигавщей цепи, введены сумматор и генераИзобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам дискретных датчиков угла, и может быть использовано в точном приборостроении,Известен преобразователь угла поворота, вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), выход которого соединен через усилитель с первым входом фазочувствительного выпрями"- теля, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей и с входом генератора переменной частоты, выход которого соединен с входамн первого и второго ключей, выходы которых соединены с входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом Функционального преобразователя код-напряжение, выходы которого соединены с синусной и косинусной 9 бмотками СКат 13.Недостатком такого преобразовате - ля является низкая разрешающая спо" собность, определяемая квантом функционального преобразователя код-наптор, а фазосдвигающая цепь выполненауправляемой, выход генератора соединен с управляющим входом Фазосдвигающей цепи, выход источника питаниясоединен с вторым входом второгокомпаратора, выходы блока преобразования интервала времени в кодсоединены с входами сумматора.На фиг. 1 приведена структурнаясхема преобразователя угла поворотавала в код; на фнг. 2 - временныедиаграммь, поясняющие его работу.Нреобразователь угла поворотавала в код содержит фаэовращатель 1,управляемую Фазосдвигающую цепь 2,генератор 3, компараторы 4 и 5блок б преобразования интервала времени в код, сумматори источник 8питания.На фиг. 2 изображены графики изменения сдвига Фазысинусоидальногонапряжения с выхода Фаэосдвигающейцепи 2 относительно опорного напряжения 11 при различных значениях иэпп фмеряемого угла М (положения А, Б, В);линии соседних уровней квантованияблока 6 преобразования интервалавремени в код (1.) и (1+1); моменты1 д и 2 и 2 Вцсчитывания кодов блоком Ь и суммирования этих кодов в сумматорев течение периода То управляющегопериодического сигнала ; а такжевеличина Ь цены единицы младшегоразряда блока б преобразования интервала времени в код,Преобразователь работает следующим образом. Генератор 3 Формирует периодические сигналы треугольной Формы,подающиеся на управляющий вход Фазосдвигающей цепи 2 под действиемкоторых она обеспечивает дополнительный фазовый сдвиг синусоидальногонапряжения с выхода фаэовращателя 1на угол, равный единице младшегоразряда блока 6 с периодом, в течение которого происходит 2 цикловпреобразования в этом блоке. Напротяжении периода То управляющегосигнала на вход сумматораиз блока 6 поступают 2 кодов угла,измеренного с дискретностью д, сумму которых сумматор накапливает.Так как из-эа наличия периодического Фазового сдвига Фаза напряженияна первом входе компаратора 5 непрерывно меняется, то в течении частипериода выдается код (1.) (фиг. 2,орректор А Тяско аж 569митета СССРоткрытийская наб одписное П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Эположение Б, участки а-б, г- д), а в течение оставшейся части периода - код (1+1) (Фиг, 2,положение Б, участки б-в, в-г). Значение суммы кодов (1) и (1+) за период То определяет 5 ся сдвигом фазы -д, пропорциональным измеряемому углу. Значение сум-. мы кодов с дискретностью Л имеет на щ значащих разрядов больше, чем код на выходе блока 6. Рассматривая полученную сумму как оценку измеряемого угла, находят, что путем наложения на основной фазовый сдвиг дополнительного периодического фазового сдвига и суммирования кодов15 за период угол измеряется с дискретностью й 1, меньшей дискретности Д блоков 6 в 2 раэ, т, е. Д= й /2.Получение суммы кодов эа период Т не имеет смысла (в части уменьше- О 20 ния погрешности от дискретности) Заказ 3084/47 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р2 Ог4без введения дополнительного периодического фазового сдвига, так как в этом случае суммируются одни и те же коды в течение всего периода и сумма представляет просто увеличенный в 2 раз код блока 6, а ш дополнительных значащих разрядов содержат нули.Кроме того, осреднение кодов эа период позволяет уменьшить шумовую составляющую в коде блока 6, так как шум имеет нулевае среднее значение,Повышение точности измерения угла с помощью предлагаемого преобразователя расширяет область его использования, заменяя в ряде случаев измерение угла с помощью высокоточных оптических средств (теодолитов), обслуживаемых оператором, и позволяет автоматизировать процесс высокоточного измерения угла.