Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(45) Дата опубликования описания 15.02,7) М. Кл,- 6 08 С 9/04 осударотвениый комитеСовета Мииистроа СССРпо делам иэабретеиийи открытий(72) Автор изобретения Л,К. Ч 71) Заявите 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КО 2 Изобретение относитсявычислительной техники и области автоматики иедназначено для ввод в управляющую вычислительную систему информации об угловом положении механических устройств,Известен преобразователь угла поворота вала в код, в котором для уменьшения инструментальной погрешности введено три фазовращателя, сочлененных между собой механическими редукторами 1 .Однако этот преобразователь не обладает достаточной точностью работы.Известен также преобразователь, содержащий два фазовращателя, нуль - органы, преобразователи "временной интервал - код", "напряжение - код", элементы логикн и корректирующий контур 2 . Работа этого преобразователя основана на вращении фазовращателей, один из которых через дифференциальный редуктор соединен с валом съема информации. Фазовращатели соединены электрически последовательно и залитываются двумя ортогональными напряжениями. Преобразование поворота вала в цифровой эквивалент угла осуществляется по структурной схеме "угол - фаза - временной интервал - напряжение - код". К недостатку этого преобразователя следует отнести невысокую точность из - эа инструментальной погрешности фазовращателей, погрешности, обусловленной неравенством питающих напряжений по амплитуде и отклонением их от ортогональности по фазе, а также погрешности, вносимой редуктором. Структура этой схемы не позволяет использовать более надежные бесконтактные фазовращатели,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатели, входы которых соединены с выходом блока питания, выходы фазовращателей подключены ко входам детекторов, вал одного из фазовращателей связан со входным валом, и арифметическое устройство 3 .Однако такой преобразователь не обеспечивает достаточной точности работы.Цель изобретения - повысить точность работы устройства за счет компенсации инструментальной погрешности фазовращателя.Это достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены преобразователь "напряжение - код, корректирующий блок и преобра529473 3зователи "фаза - код", одни входы которых соединены с выходами фазовращателей, а другие входы - с выходом блока питания, выходы преобразова. телей "фаза - код подключены к одним входам арифметического устройства, выходы детекторов соединены со входами корректирующего блока выход которого через преобразователь " напряжение - код" подключен к другому входу арифметическогоо блока.На чертеже представлена функциональная схема преобразователя.Устройство содержит блок 1 питания фазовращателей, фазовращатели 2 и 3, преобразователи "фаза - код" 4 и 5, арифметическое устройство 6, детекторы уровня угловой погрешности 7 и 8, корректирующий блок 9 и преобразователь "напряжение - код" 10.Кодирование угла поворота происходНт с пэ. мощью преобразователей "фаза-код" 4 и 5. В результаг этого преобразования входит инструментальная погрешность фазовращателя,При одинаковых условиях запитки фазовращателей изменение величины погрешности в функции угла поворота при сравнительно небольших отклонениях имеет вполне определенную, общую для данного типа фазовращателей закономерность, приближающуюся к синусоиде. Наличие такой закономерности позволяет в значительной сгепени скомпенсировать инструментальную погрешность фазовращателя и таким образом снизить общую погрешчость преобразователя угла поворота вала в код, так как погрешность фазовращателя является доминирующей. Принцип компенсации заключается в суммировании кодов фазовых сдигов двух фазовращателей, погрешности которых находятся в противофазе. Это достигается с помощью первоначального поворота статора одного из фазовращателей. При этом происходит соответствующее смещение фазы этого фазовращателя на угоЛ 9 д относительно принятой начальной точки отсчета. Величина угла Чц опреде. ляется в процессе настройки преобразователя и в виде кода вводится в запоминающий регистр арифметического устройства - 6, в котором с учетом величины Го производится вычисление величины средней погрешности преобразований фазы обоих фазовращателей с последующим алгебраическим суммированием этой средней погрешности с резуль. татом преобразования фазового сдвига в код одного из фазовращателей, т.е. производится усреднение результатов преобразования обоих фазовращателей, Таким образом происходит грубая компенсация инструментальной погрешности фазовращателя. Далее имеется канал точной компенсации. Он состоит из детекторов уровня угловой погрешности 7 и 8, корректирующего блока 9 и преобразователя "напряжение - код" 10. Работа такого канала компенсации основана на выделении с помощью детекторов уровня угловой погрешности напряжения,пропорционального инструментальной погрешности фа зов ращателя.Выпрямленные детекторами 7 и 8 соответствующие выходные напряжения фазовращателей, несущие информацию о погрешности, с помощью корректирующего блока 9 взаимно вычитаются. Выходное напряжение корректирующего блока 9 с помощью преобразователя "напряжение - код" 10 преобразуется в цифровой код, который поступает Ю также на арифметическое устройство 6, где алгебраически суммируется с результатом одного из преобразований "фаза в к" и кодом усредненной по.грешности фазовращателей, полученной в результате грубой компенсации, Особенностью канала точ ной компенсации погрешности является высокаявозможность регулирования за счет того, что корректирующий блок 9 позволяет с помощью со.ответствующего масштабирования входных напряжений, смещения нуля, нелинейных обратных свя.зей и других возможностей получить закон изменения выходного напряжения корректирующего блока в функции угла поворота валов фазовращателей, более полно удовлетворяющих условию дальнейшего уменьшения оставшейся после грубой компенсации погрешности, которая имеет место вследствие некоторой не- идентичности точностных характеристик фазовращателей,В предлагаемом устройстве обеспечиваютсявесьма благоприятные условия работы грубого и точного каналов компенсации, Работа грубого кана.ла основана на операциях с кодами, что исключает потерю точности. Аналоговая часть точного:;анапа работает при больших уровнях напряжений, что Зв позволяет легко стабилизировать режимы работывсех элементов. Таким образом, введение новых элементов исвязей между элементами обеспечивает получениедостаточной точности работы устройства.46 Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код,содержащий фазовращатели, входы которых соединены с выходом блока питания, выходы фазовращателей подключены ко входам детекторов, вал одного из фазовращателей связан со входным валом, и арифметическое устройство, о т л и ч а ющий с я тем, что, с целью повышения точности Э работы устройства, в него введены преобразователь"напряжение - код", корректирующий блок и пре.образователи "фаза - код", одни входы которых соединены с выходами фазовращателей, а другие входы - с выходом блока питания, выходы пре. робразователей "фаза - код" подключены к однимвходам арифметического устройства, выходы детекторов соединены со входами корректирующего блока, выход которого через преобразователь "напряжение - код" подключен к другому входу ариф метического блока.529473 оставитель И. Загорбинехред Г. Родак орректор С Болдижар Редактор тенин Тираж 830 исн 5332/8 Зак ИИПИ Государственного комитета Совета Министров ССС етений и открытий35, Раушская наб., д.4/5 ам 035,Москв лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ктна Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР Р 417824,М,Кл.2 6 08 С 9/00, 31.10.72. 2. Авторское свидетельство СССР Х 411480,М.Кл. б 08 С 9/00, 06.03.72. 3. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код, Л., Энергия", 1974,д с. 82 (прототип) .