Преобразователь угла поворота в код

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. с детельства07.Н ИЛ 970 474832 18-24) 08 аявл с присоединением зая Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Воииистров СССРриоритет Опубликовано 30.11.1 Дата опубликования 2. Бюллетеньписания 4 Х 1972 681.325(088.8 вторыобретен А. И. Брейдо и иколаев енинградское конструкторско явител электроавтоматики РЕОБРАЗОВАТЕЯЬ УГЛА ПОВОРОТА В К юЛС=1 на выхо й цепи 2 обра авные то при выполнении дах двойной фазо зуются напряжения и,=ы(услови двигаю У, и с 1 в 1 - 6+ -4 / а 8+ 9 -- " де О - угол поворотаЙ - постоянный ктеризующий св Для того, чтобы изб ротора СКВТ оэффициент, харакойства СКВТ.виться в формуления по фазе на -4(2) от постоянного смещ0 Изобретение относится к области вычислительной техники.Известны преобразователи угла поворота синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) в цифровой код с промежуточным преобразованием во временной интервал посредством одинарной или двойной фазосдвигающей цепи на выходе СКВТ. Однако в таких устройствах время кодирования принципиально не может быть меньше периода изменения питающего СКВТ напряжения,В предлагаемом преобразователе, с целью сокращения времени кодирования угла поворота СКВТ, подсчет синхронизирующих импульсов производится счетчиком за интервал времени от момента перехода через нуль опорного синусоидального напряжения, питающего СКВТ, до момента перехода через нуль ближайшего во времени из двух синусоидальных напряжений, снимаемых с выходов двойной ЯС-цепи, Одно из этих напряжений отстает, а другое опережает по фазе опорное напряжение на угол, пропорциональный углу поворота СКВТ.Если ближайшим во времени окажется напряжение, отстающее по фазе от опорного, то код, пропорциональный углу поворота СКВТ, определяется количеством импульсов, подсчитанных счетчиком; в противном случае код определяется числом, дополняющим количеоство сосчитанных импульсов до максимального значения. На чертеже приведена схема предлагаемого преобразователя. Схема состоит из СКВТ-датчика 1, двойной фазосдвигающей цепи 2, амплитудных компараторов 3, 4 и Б, логической схемы ИЛИ 6, логического вентиля 7, триггера 8 с раздельными входами, схемы 9 задержки, двоичного счетчика 10, дифференцирующей цепочки 11, логической схемы 12 совпадения И и схемы И преобразования кода.Если к статорным обмоткам СКВТ подключить двойную РС-цепочку так, как показано на чертеже, и подать на СКВТ напряжение11 с = зп 1 й, (1)334583 Поскольку величина - составляет полови ну периода изменения опорного напряжений, то кодируя временной интервал т, при т 1 с.,т 2 и временной интервал агав при т 1)т 2, можно вдвое сократить время преобразования следующим образом, При переходе через нуль опорного напряжения Уо на выходе компаратора формируется импульс, отпирающий посредством триггера вентиль, через который в счетчик начинают поступать синхронизирующие импульсы до тех пор, пока значение одно из напряжений У, или У, не перейдет через нуль и соответственно образующийся на выходе компаратора 3 или 4 импульс через логическую схему ИЛИ и триггер не запрет вентиль.Таким образом, если обозначить через время, в течение которого открыт вентиль, то(7)1,=-., при -,)аПричем, всегда 1,.( - " (см. формулу (6) Количество импульсов, которое сосчитает СЧЕТЧИК За ВРЕМЯ 1 с, РаВНО Ус=с.иА, ИЛИ, УЧИ- тывая формулу (7), а также формулы (4) и (5) достаточно перенести начало отсчета угла на1 свеличину+ - . Тогда в новой системе отсчета4ротор СКВТ окажется повернутым на угол Ч"= 6 , Подставив значение Ч в уравнеЛ 54ние (2), окончательно получим:У, =йУ з 1 п(о)1 - Ч)(3)У,=Ы зп( г+Ч) /10Из формул (1) и (3) следует, что временной интервал между переходами через нуль напряжений Уо и У, численно равен величи- неl 2 к - %Ус,иЛ, = с. И.-а - 1 с.и.о) пает на схему преобразования кода. Причем, если т,а-т, (первым во времени переходит через нуль напряжение У,), то на выходе схемы И - 0, если же т 1)тг (первым переходит через нуль напрякение У,), - 1,Схема преобразования кода формирует код, соответствующий числу импульсов в счет. чике, если признак равен 0, и его дополнению до максимального значения, если признак равен 1,.тс.и.Если =2", где п - целое положительное число, то с двоичного счетчика сразу можно получить значение угла Ч" в диапазоне от О до 2 л, считывая прямой код при нулевом сигнале на выходе схемы И и обратный код при сигнале - 1.(9) Преобразователь угла поворота в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого через двойную фазовращающую цепь, амплитудные компараторы и схему ИЛИ соединены с первым входом триггера, второй вход которого соединен с выходом другого амплитудного компаратора, а выходы триггера подключены соответственно к дифференцирующей цепочк( и через вентиль - к счетчику, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия,55 60 65 а временной интервал между переходами через нуль напряжений ю и У 2 - величине2; - т Из формул (4) и (5) следует, что с,-( - (а при О (Ч (-,-( - (с, при -(Ч (2 д где 7 с. и - частота синхронизирующих импульсов.- частота опорного напряжения.с.и.УЧИТЫВая ЧТО УаксГДЕ фмакс КОЛИХчество импульсов, подсчитанных счетчиком за период изменения опорного напряжения /о, уравнения (8) можно представить в виде: У =У=РР при; (; У 2 к Из уравнений (9) следует, что в преобразователе кодируемый угол Ч пропорционален количеству импульсов в счетчике при т,(т (0(Ч"(л) и его дополнению до максимального значения при т 1)т 2 (л(Ч 2 л).Следовательно, для того, чтобы получить код, пропорциональный угловому положению вала во всем диапазоне изменения Ч", необходимо, кроме информации со счетчика, иметь еще признак того, какой из двух интервалов т 1 и т 2 меньше во времени, Для выработки такого признака в преобразователе выход компаратора 4 через элемент задержки подключен ко входу схемы И. Другой вход схемы И соединен через дифференцирующую цепочку с нулевым выходом триггера. Признак формируется на выходе схемы И и посту 35 40 45 50 Предмет изобретения334583 9 спанюЬа Составитель М. ЧеренковаТехред Е, Борисова Корректор Л. Царькова Редактор А. Батыгии Заказ 1153/16 Изд.493 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 в него введены последовательно соединенные схема задержки, схема И и преобразователь код - код, соединенный со счетчиком, второй вход схемы И соединен с выходом дифференцирующей цепочки, а вход схемы задержкисоединен с выходом второго компаратора.