Преобразователь угол-код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК М 1/4 ЫЙ КОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИ ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ПИСА В ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ ен зкои частот ый напряжен фильтр нуправляе частоты образуют частотой ем, делитель коэффициенто переменной переменнымгенератор сследования импульсов, выго через дели одные сигналы ко(56) Электромеханические преобразователи угла с электрическойредукцией/Под ред. А.А.Ахметжанова, М.; Энергия, 1978; с. 167-168,рис. 5-4,Авторское свидетельство СССРВ 1095215, кл. 0 08 С 9/04, 1983.(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано длясвязи аналоговых источников информации, представленной в виде углаповорота вала, с цифровым вычислительным устройством. С целью уменьшения погрешности дрейфа нуля преобразователя в преобразователь поавторскому свидетельству 111095215введены источник синхроимпульсов,фазовый детектор, фильтр низкой частоты, генератор, управляемый напряжением, делитель частоты, делитель частоты с переменным коэффициентом деления и коммутатор. В датчике угла параметрического типа происходит периодическое изменение первой и второй индуктивностей по синусоидальному закону с частотой Ии с относительным сдвигом по фазена угол, пропорциональный углу поворота ротора датчика. Источниксинхроимпульсов, фазовый детекторЯО, 1221752 Ф,г ,. Ц Я 1 г:, цйн; тель частоты поступают на управляющий вход источника переменного на пряжения. В первом положении коммутатора источник переменного напряжения вырабатывает синусоидальное напряжение питания датчика с частотой я,ъ у . На выходе датчика формируются сигналы переменного тока частотой Я , модулированные по амплитуде с частотой И,. Двухканальный фильтр из выходных сигналов датчика выделяет два гармонических сигнала с разностной частотой (д, - ю,. сдвиг по фазе между которыми пропорционален углу поворота внутри полюсного деления датчика. Цифровой фазометр формирует код, эквивалентный углу поворота с ошибкой измерения одного знака. Во втором положении коммутатора источник вырабатыва. ет синусоидальное напряжение с частотой 9со . Двухканальный фильтр выделяет два гармонических сигнала с разностной частотой сд - и, сдвигоф по фазе между которыми пропорционален дополнению угла поворота до 360 град.эл. Цифровой фазометр формирует сначала код, эквивалентный углу поворота с ошибкой иэмере ния другого знака, а потом, с учетом результата первого измерения, формирует истинное значение кода угла. 1 ил.122 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации, представленной в виде угла поворота вала, с цифровым вычислительным устройством.Цель изобретения - уменьшение погрешности дрейфа нуля преобразователя угол-код.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь угол-код содержит источник 1 синхроимпульсов, фазовый детектор 2, фильтр 3 низкой частоты, генератор 4, управляемый, напряжением, делитель 5 частоты с переменным коэффициентом деления, делитель б частоты, коммутатор 7, источник 8 переменного напряжения, датчик 9, двухканальный фильтр 1 О, цифровой фазометр 11. Преобразователь работает следую щим образом.фазовый детектор 2 формирует фазовое рассогласование между выходными сигналами источника 1 синхроим пульсов и делителя 5 частоты с пере. менным коэффициентом деления. Низкочастотная составляющая фазового рассогласования, выделенная фильтром 3 низкой частоты, изменяет частоту,выходных импульсов генератора 4, управляемого напряжением, до устранения фазового рассогласования. Таким образом, выходной сигнал делителя 5 частоты с переменным коэффициентом деления синхронизирован с выходным сигналом источника 1 синхроимпульсовВ зависимости от коэффициента деления делителя 5 частоты с переменным коэффициентом деления, значение которого И+ или Бустанавливается коммутатором 7.по второму входу делителя 5 частоты с переменным коэффициентом делениями частота импульсов на первом входе делителя 5 частоты с переменным коэффициентом деления и на выходе генераторщ 4, управляемого напряжением, равна где Г - частота выходного сигналаисточникасинхроимпульсов.Делитель б частоты осуществляет деление выходных импульсов генерато-. 1752 гра 4, управляемого напряжением, на- М. Источник 8 переменного напряже-.ния синхронизируется импульсами делителя б частоты и осуществляет запитку датчика 9 угла параметрического типа переменным напряжением в соответствии с выражением Пз Ео созЪ,(+ 1, )1 Датчик 9 угла параметрического типа несет информацию об угловом положении в виде изменяющихся во времени индуктивностей: 15 Ь 1=Ьр 1+К здпя 1;ьЫ+),где Ь - среднее значение индуктивоностей;К - коэффициент модуляции;Я - частота модуляции, определяемая числом зубцов модулятора и скоростью еговращения;ы - угол поворота.Полные комплексные сопротивления индуктивностей с учетом входныхсопротивлений двухканального фильтра 10 изменяются также по синусоидальному закону с частотой у .30 Так как одновременно изменяютсяво времени и напряжение на выходеисточника 8 переменного напряженияи полные комплексные сопротивления З 5 индуктивностей с близкими частотами(выбираем 61=2 ФГ ), то появятся комбинационные составляющие тока через параметрические индуктивности,а на выходе двухканального фильтра 40 10 выделятся сигналы только самойнизкой разности частоты Г /Б спектра:11 =П зЫ 1+2 и /+ 3юг=По зФ+сф ф 45где 111 - относительный фазовый сдвигдвухканального фильтра 10. Таким образом осуществляется 5 О преобразование фазовых сдвигов параметрических индуктивностей датчика 9 угла в пропорциональный сдвиг фаз 6 низкочастотных сигналов, который в зависимости от коэффициента 55 деления делителя 5 частоты с переменным коэффициентом деления имеет видЗаказ 1620/59 Тираж 816 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 Окончательное формирование кода угла осуществляется цифровым фазометром 1. Для усреднения технологических погрешностей параметрического датчика 9 необходимо, чтобы период частоты Г /М соответствовал времени оборота модулятора датчика 9 угла. Исключение погрешности дрейфа нуля достигается изменением коэффициента деления делителя 5 частоты с переменным коэффициентом деления и опреде лением после изменения положения коммутатора 7 в цифровом фазометре 11 кода угла как полуразности двух установившихся кодов - до и после изменения коэффициента деления делителя 5 частоты с переменным коэффициентом деления. Время переходного процесса при из. менении коэффициента деления много меньше времени, требуемого для реверса модулятора и введения его в синхронизм..Формула изобретенияПреобразователь угол-код по авт.св. В 1095215, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшенияпогрешности дрейфа нуля, в него введены источник синхроимпульсов, фазовый детектор, фильтр низкой частоты,генератор, управляемый напряжением,делитель частоты, делитель частоты 10 с переменным коэффициентом деленияи коммутатор, источник синхроимпульсов подключен к первому входу фазового детектора, выход которого черезфильтр низкой частоты и генератор, 1 управляемый напряжением, подключенк первому входу делителя частоты спеременным коэффициентом деления ивходу делителя частоты, выходы которого подключены к источнику переменр 0 ного напряжения, выход коммутатораподключен к третьему входу цифровогофазометра и второму входу делителячастоты с переменным коэффициентомделения, выход которого подключен 2 к второму входу фазового детектора.