Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 0 19) Н 03 М 1/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТ в,А.МахГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерения угло-;вого положения и угловой скоростивращающихся объектов. Цель изобретения - повышение точности преобразователя и расширение его функциональныхвозможностей за счет обеспечения съема сигнала, пропорционального скорос .ти изменения угла поворота вала преобразователя. Преобразователь содержитдатчик 1, демодуляторы 2,3, перемно"жители 4,5, блок б сравнения, преобразователь 7 напряжение - частота,реверсинный счетчик 8, блок 9 заданиясдвига фаз, сумматор 10, функциональные преобразователи 1, 2.з.п.ф лы 9 1 илИ, = А вю.п и й япЫ,;11 = А в 3.п авдп(ос+,где А - амплитуда опорного сигнала;Я - частота опорного сигнала;Ы - угол поворота ротора датчика;( - сдвиг фаз огибающих выходныхсигналов датчика,На первые входы перемножителей4 и 5 с амплитудных демодуляторов 2и 3 поступают сигналы 40 Ц, =А я 3 пЫ;11 = А яп(Ы+Ч)45На вторые входы перемножителей 4 и 5 с синусных функциональных преобразователей 11 и 12 в цифровом виде поступают сигналы Ц 8. = яхп(о + Ч )1яхпгде о. - измеренное значение углакповорота ротора датчика;сдвиг фаз сигналов, сформированных в синусных функциональных преобразователях11 и 12,50 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерения углового положения и угловой скорости вращаю 5 щихся объектов.Целью изобретения является повышение точности преобразователя и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения съема сигнала 10 пропорционального скорости изменения угла поворота вала преобразователя.На чертеже изображена схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит датчик 1, 15 демодуляторы 2 и 3, перемножители 4 и 5 блок 6 сравнения, преобразователь 7 напряжение - частота (ПНЧ), реверсивный счетчик 8 блок 9 задания сдвига фаз, сумматор 10, функциональ ные преобразователи 11 и 12.Устройство работает следующим образом.На входы демодуляторов 2 и 3 от датчика положения подаются сигналы 25 11 и 11 . В качеСтве датчика положения можно использовать любое известное устройство .(например, СКВТ или сельсин), формирующее выходные сигналы вида: 30 С выхода перемножителей 4 и 5 наблок 6 сравнения поступают сигналыБ, = А вхпо, я 2.п(о + );= А вп(ы+) в 1 по",8На выходе блока б сравнения получаем сигналО = А(в 1 по 1, яп(о + )вп(й.+ц) яЫ ОС,Величина 11 задает частоту,ПНЧ 7, а знак управляет направлением счета реверсивного счетчика 8 таким образом1 что величина сигнала Б стремится к нулю.Сведение сигнала 1. к нулю осуще; ствляется в преобразователе автоматически за счет соответствующего изменения измеренного значения угла поворота ротора датчика М,равного коду на выходе счетчика 8. В случае, если сдвиг фаз входных сигналов преобразователя Ц не равен сдвигу фаз" сигналов, сформированных в функциональных преобразователях 11 и 12, равенство нулю сигнала Бкнаступает при сС, не равном с . В результате разница значений ( иРавная Ьс, приводит к ошибке Фпреобразования угла Ьо, Различные датчики характеризуют разные значения сдвига фаз Ц выходных сигналов (для СКВТ Ц = 90 , для сельсина120). Кроме того, в реальных датчиках из-за погрешностей изготовления сдвиг фаз д между огибающими выходных сигналов отличается от паспортного значения. Поэтому, чтобы по лучить измеренное значение угла повокрота ротора датчика К , равное действительному углу поворота Ротора датчика, М., надо обеспечить формирование сигналов Бя и Б функциональными преобразователями 11 и 12 со сдвигомфаз, равным сдвигу фаз ср сигналов Б и Б конкретного датчика подключенного к преобразователю, Если (=, то выра,"ение для сигнала Б на выходе блока 6 сравнения можно записать в следующем виде:А я.п с я 3.п(с,Схема преобразователя по-прежнемустремиФся свести величину сигнала Б к нулю, но в этом случае равенство Б нулю возможно только при= Ы190Формула изадретсция 1 ц,+Падй 45 Составитель М.Сидорова РЕдактор Е.Кспча Техред МаХоданич Корректор В.БутягаЗаказ 4078/57 Тираж 928 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Iт.е. исключается ошибка измерения,вызванная неравенством ц и , акод о, на выходе счетчика 8 равенуглу поворота ротора датчика, Уста 5новка Ц, равного , может осуществляться оператором при,настройкепреобразователя под конкретный дат"чик. Для этого ротор датчика поворачивается на определенный угол, например на 90 , и оператор с помощьюблока 9 задания кода сдвига фазустанавливает такое значение, прикотором код на выходе преобразователяв равен углу установки ротора датчика.Блок 9 задания кода сдвига Фазв простейшем случае может быть выполнен в виде тумблерного регистра,на котором набирается цифровой код, 20соответствующий сдвигу Фаз ( датчика,подключенного к преобразователюКод сдвига фаз ц с выхода блока 9задания кода сдвига фаз подается навторые входы сумматора 10, на первые 25входы которого с выхода счетчика 8подается код М, .С выхода сумматора10 код м. + с подается на входывторого сннусного функционального преобразователя 12. На входы первого си 3 рнусного Функционального преобразователя 11 с выхода счетчика 8 поступаеткод Ы.Так как последовательно включенныеПНЧ и счетчик выполняют операцию циф- Зрового интегрирования входного сигнала, ".а, следовательно,9 фот.е. на выходе блока б сравнения полу.40чаем сигнал, пропорциональный угловойскорости поворота ротора датчика: 1. Преобразователь угла поворотавала в кад, сад:.ржащий датчик, первыйи второй перемнажители, выходы которых соединены с входами блока сравнения, преобразователь напряжениечастста, выходы катарсга псдкгпочены квходам реверсивного счет ,ка, выхоцыкаторогс являются выходами преабраза.вателя, первый и второй Функциональные преобразователи, выхаць которыхподключены к цид:равым входам остветствующих перемнсжптелей, первыйдемодулятор, а т л и ч а ю ц ." й с ятем, чта., с целью павышеник тачяагтипреобразователя и расшнренг егафункциональных вазможностей за счетобеспечения съема сигнала, -.рапорцнанальнога скорости изменения углаповорота вала в него введены второ.:,демодулятор, сумматор, блок заданиясдвига Фаз выходы которого соединены с первой грулпай вхацав сумматора,вторая группа вхацав катарага подключена к выходам реверсивного счетчика,а выходы подключены к входам первогоФункционального преаб азавзтеля,выходы реверсивного счетчика .;отключены к входам второго Функцисналь"нага преобразователя, выходы датчикачерез соответствующие демадулятарь 1подключены к аналагавь.,: в,сдам перваго и второго перемпажителей саатвет"ственно, выход блока сравнения является выходам сигнала прапарцианяльаного скорости изменения угла наваровта вала, выход блока сравнения пацключен к входу преобразователя н-.";ряжение - частота,2. Преобразователь па п,1 а т л ич а ю щ и й с я тем. ч."а блок задания сдвига Фаз выполнен в ниде тублерного регистра.