Преобразователь угол-фаза-код

ПИ АНИЕ ОБРЕТЕНИЯ Союз 1:оветскоциалистицескРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ исимое от авт. свидетельств( 1629848/18-24 9/00 явлено 02.111.1 присоединением заявкиосударственныи комитетСонета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий ПриоритетОпубликовано 26.Х.1973. БюллетеньДата опубликования описания 28.111.197 Автор зобретеп ольн Заявит сковскии институт электронного машинострое ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-ФАЗА-КОД турна ик имнения 8 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть испольовано в прецизионных преобразователях угта поворота вала измерительной системы в цифровой код,Известны прео оразов атели угол-фаза-код, содержащие генератор импульсов, подключенный ко входам реверсивных счетчиков импульсов и через делитель частоты к синхронному электродвигателю, механически сочлененному с кодирующим устройством (ротором), а также неподвижный и сочлененный со входным валом подвижный считывающие лементы, выходы которых соединены через устройства сравнения с выходами реверсивных счетчиков импульсов,Однако существующие устройства имеют динамическую погрешность, вызванную вибрацией ротора в подшипниках, неравномерностью скорости врагцения ротора, неточностью геометрических размеров ротора и считывающих элементов,Целью изобретения является повышение точности преобразователя.Для этого в преобразователь введены два усрсдняющих устройства и блок ключей, причем входы блока ключей соединены с выходами разрядов одного из реверсивных счетчиков импульсов и выходом другого счетчика, управляющие входы которых подключены к выходам усредняющих устроиств, входы которых соединены с выходами устройств сравнения.На чертеже приведена струк я схема5 преобразователя.Преобразоватеель угол-фаза-код содержитгенератор импульсов 1, соединенный через делитель частоты 2 с синхронным элсктродвигателем 3, который механически сочленсно с кодирующим устройством 4. Напротив кодовых дорожек кодирующего устройства находятся считывающие элементы 5 и 6. Считывающий элемент 6 кинематичсски соединен с входным валом 7. Выходы считывающиху элементов 5 и 6 подключены к первым входамустройств сравнения 8 и 9, ко вторым входам которых подключены выходы реверсивных счетчиков импульсов 10 и 11, счетные входы которых соединены с выходом генератора 20 импульсов 1.К управляющим входам счетчиков 10 и 11подключены выходы усредняющих устройств 12 и 13,.входы которых соединены с выхода.ми устройств сравнения 8 и 9, Выходы раз рядов счетчика 10 подключены ко входамблока 14 ключей, а к управляющему входу того же блока ключей подключен выход счетчика 11.При приведенном соединении счетч ЗО пульсов 10 (или 11), устройство срав(или 9), усредняющее устройство 12 (или 13) и считывающий элемент 5 (или 6) образуют дискретную следящую систему. Дискретная следящая система, включающая неподвижный считывающий элемент 5, является опорной, относительно выходных импульсов которой измеряют фазовый сдвиг, вызванный смещением по преобразуемому углу подвикного считывающего элемента 6 сигнальной дискретной следящей системы, Обе дискретных следящих системы аналогичны друг другу по устройству и работе.Дискретные следящие системы работают следующим образом.Генератор импульсов 1 на воды счетчиков 10 и 11 подает импульсы эталонной частотыКвеличины 1= - , где К - коэффициент перетсчета счетчиков 10 и 11, Т - интервал времени поступления импульсов со счетчика 10 опорной дискретной следящей системы.Кодирующее устройство 4 вращается синхронным электродвигателем 3, питаемым от генератора 1 через делитель частоты 2. Применение синхронного двигателя обеспечивает среднее значение интервалов времени между импульсами считывающего элемента 5, равное Т,р.С выхода счетчика 10 следуют импульсы с интервалом времени Т, задаваемым эталонным генератором импульсов 1.Моменты времени поступления импульсов с выхода счетчика 10 сравниваются с моментами времени поступления импульсов с неподвижного считывающего элемента 5, соединенного с устройством сравнения 8. Устройство сравнения 8 формирует сигналы рассогласования со знаком минус или плюс в зависимости от опережения или отставания выходного импульса счетчика 10 относительно очередного импульса неподвижного считывающего элемента 5.Сигналы рассогласования подаются на усредняющее устройство 12 с положительным и с отрицательным пороговыми выходами. Пороговый выход выдаст один импульс, если алгебраическая разность количеств сигналов рассогласования со знаком плюс и минус превышает установленный порог. В качестве усредняющего устройства с пороговыми выходами может быть применен реверсивный счетчик импульсов с сигнализацией его переполнения в сторону плюс и минус; в этом случае порог определяется коэффициентом пересчета ревсрсивного счетчика,Положительный пороговый выход усредняющего устройства соединен с суммирующим управляющим входом счетчика 10, а отрицательный пороговый выход соединен с вычитающим управляющим входом того же счетчика, Импульс, поданный на суммирующий 5 10 15 20 25 30 35 40 вход счетчика, сдвигает все последующие выходные импульсы счетчика вперед на едиТничный интервал времени, Импульс, поКсрданный на вычитающий вход счетчика, сдвигает все последующие с его выхода импульсыТназад на ту же величинуКсрВыходные импульсы счетчика 10 сдвигаются в положение, где вероятность опережения и отставания этих импульсов относительно импульсов неподвижного считывающего элемента равна /., т. е. в центр распределения вероятной динамичсской погрешности, ооусловленной несоответствием Т и Т,Устройством сравнения 9 сигнальной дискретной следящей системы сравниваются мо. менты времени поступления выходных импульсов счетчика 11 и импульсов с подвижного считывающего элемента 6.Выходные импульсы счетчика 11 устанавливаются в центре распределения вероятной динамической погрешности поступления импульсов с подвижного считывающсго устройства б.Цифровой код, эквивалентный среднему значению сдвига фаз сигналов считывающих элементов 5 и 6, обусловленный поворотом подвижного элемента на угол О, получается путем фиксации состояния счетчика 10 в момент времени поступления выходного импульса счетчика 11. С этой целью ключи блока 14 ключей, соединенные с триггерами счетчика 10, соединены с выходом счетчика 11 и открываются в момент прихода с него очередного импульса, В этот момент времени с выхода ключей выдается параллельный код, эквивалентный преобразуемому углу О,Предмет изобретенияГ 1 реобразователь угол-фаза-код, содержащий генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к электродвигателю и непосредственно ко входам двух ревсрсивных счетчиков импульсов, выходы которых соединены через устройства сравнения со считывающими элементами, один из которых неподвижен относительно кодирующего устройства, механически сочлененного с электродвигателем, и второй - сочленен с входным валом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены два усредняющих устройства и блок ключей, причем входы блока ключей соединены с выходами разрядов одного из реверсив. ных счетчиков импульсов и выходом другого счетчика, управляющие входы которых подкгпочсны к выходам усредняющих устройств, входы которых соединены с выходами устройств сравнения,Реда кто р А. 3 и ньковск ий Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 614/12 Изд, Ые 170 Тираж 602 Подпцсно ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Рауьпская наб., д, 4/5