Преобразователь угла поворота вала в код

ЮАТЕ 1:би ив:,:Г ; ОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ и 11523435 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Клз 6 08 С 9/04 Государственный комитет Совета Министров СССР, по делам изобретенийи открытий(71) Заявитель Специальное конструкторское бюро ордена Трудового Красного Знамени института кристаллографии им, А, В, Шубникова(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД 1Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для высокоточного измерения угловых перемещений, а также в системах числового программного управления перемещением объекта.Известен преобразователь угла поворота в цифровой код, содержащий фазовый датчик угла, соединенный с нуль-органами, один из которых подключен к первому триггеру непосредственно, а другой - через первый вентиль, к другому входу которого подсоединен второй триггер, выход первого триггера соединен с вторым вентилем, на второй вход которого подключен генератор счетных импульсов, а выход связан со счетчиком 1.Недостатком такого преобразователя является необходимость применения высокостабильного генератора счетных импульсов.Для исключения ошибки за счет изменения частоты генератора счетных импульсов известны преобразователи угла поворота вала в цифровой код, в,которых временной фазовый сдвиг вычисляется как часть полного периода изменения фазы.Такие преобразователи содержат фазовый датчик угла, моменты перехода напряжений опорного и с датчика через нуль фиксируются нуль-органами, импульсы с их выходов подаются соответственно на формирователи строб-импульса числителя и знаменателя, которые через соответствующие вентили соединены со счетчиками числителя и знаменателя.Генератор счетных импульсов подключен к 5 вентилям.Коды с выхода счетчика поступают в вычислительное устройство, которое делит код первого счетчика на код второго счетчика.Этим самым измеряемый фазовый сдвиг вы ражается в долях периода и изменение частоты счетных импульсов не сказывается на результате. Однако такие преобразователи очень громоздки 21.Наиболее близким техническим рсшением к 15 данному является преобразователь углаповорота вала в цифровой код, содержащий генератор опорного напряжения, датчик угла, фазорасщепитель, делитель частоты и счетчик 31.20 В этом преобразователе генератор счетныхимпульсов выдает импульсы на делитель частоты, его выходное напряжение подается на фазорасщепитель, с выхода которого снима 25 ется напряжение со сдвигом 0, - , - , Полу 3 3 ченное трехфазное синусоидальное напряжение питает датчик угла. Затем фиксируется момент перехода через нуль выходного напряЗ 0 жения с датчика, для чего преобразователь10 15 20 25 30 35 40 45 50 содержит нуль-орган, вырабатывается прямоугольный импульс, который формируется формирователем в код, а его числовое значение фиксируется счетчиком.Недостаток такого преобразователя - наличие существенной погрешности, вызванной шумами на выходе датчика угла.Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворота вала в код.Это достигается тем, что в преобразователь введены преобразователь фазы в унитарный код и блок логического сложения, генератор опорного напряжения подключен к датчику угла и к первым входам преобразователя фазы в унитарный код, к вторым входам которого через фазорасщепитель подсоединен выход датчика угла, а выход преобразователя фазы в унитарный код через последовательно соединенные блок логического сложения и делитель частоты - к счетчику импульсов.Использование многоканального преобразователя фазы в унитарный код позволяет повысить точность преобразователя угла поворота вала в код за счет усреднения нескольких измерений за период опорного напряжения при том же быстродействии, что и у известного преобразователя.Структурная схема предложенного преобразователя угла поворота вала в код приведена на чертеже,Она содержит генератор 1 опорного напряжения, датчик 2 угла, например фазовращатель, фазорасщепитель 3, преобразователь 4 фазы в унитарный код, блок 5 логического сложения, делитель 6 частоты, счетчик 7 импульсов. Выход генератора 1 опорного напряжения подсоединен к фазовому датчику 2 угла, выход датчика - через фазорасщепитель 3 - к преобразователю 4 фазы в унитарный код, который вторыми входами связан с генератором 1 опорного напряжения, а выходами через блок 5 логического сложения и делитель 6 частоты подключен к счетчику 7 импульсов,Преобразователь работает следующим образом.С генератора 1 опорного напряжения сигналы вида О,(1) = У,з 1 п а+л где 1 - номер фазы; п - число фаз; а - круговая опорная частота,поступают на вход фазового датчика 2 угла и на вторые входы преобразователя 4 фазы в унитарный код. С выхода фазорасщепителя 3 снимаются сигналы вида ЦИвых=7 пзп о+ + тл где О - входное угловое перемещение,Преобразователь 4 фазы в унитарный код имеет и однотипных каналов преобразования. С выходов преобразователя фазы в унитарный код и последовательностей импульсов объединяются блоком 5 логического сложения и через делитель 6 частоты в и раз подаются на счетчик 7 импульсов, который преобразует унитарный код в параллельный двоичный.Применение и-канального преобразователя фазы в унитарный код позволяет значительно увеличить точность всего преобразователя угла поворота вала в код за счет усреднения и результатов измерения при том же быстродействии, как и у прототипа. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор опорного напряжения, датчик угла, фазорасщепитель, делитель частоты и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены преобразователь фазы в унитарный код и блок логического сложения, генератор опорного напряжения подключен к датчику угла и к первым входам преобразователя фазы в унитарный код, к вторым входам которого через фазорасщепитель подключен выход датчика угла, выход преобразователя фазы в унитарный код через последовательно соединенные блок логического сложения и делитель частоты подключен к счетчику импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,1, 2, 3. Преснухин Л. Н. и др, Муаровые растровые датчики положения и их применения. М. Машиностроение. 1969 г стр. 132 - 133;134; 134 в 1.523435 Составитель И, Назаркина Техред М, Семенов Корректор Е. Рожкова Редактор И. Грузова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2051/14 Изд, Мо 1564 Тираж 882 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5