Нуль-орган

О П И С А Н И Е 1 и 1 570879ИЗОБРЕТЕН ИЯ Соаз Советских Соииалистических Республик(51) М. 2) Заявлено 05.01.76 311241/21 с присоединением заявки Госуларственнык комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий.77, Бюл тень Юе я 02.09,7 иса(71) Заявите 54) НУЛЬГА Изобретение относится к автоматике и может использоваться в импульсных системахуправления,По основному авт. св. Ме 517001 известеннуль-орган, содержащий датчик модулированного сигнала, демодуляторы, сглаживающийфильтр, вентильный элемент, формирователи,компаратор, делитель частоты и элемент И.Для обеспечения формирования импульса,середина которого совпадает с истинным нулем датчика, необходимо перед запускомнуль-органа установить вал датчика в положение, соответствующее истинному нулюмодулированного сигнала. В противном случаевозможно формирование выходного импульса, 1 дсередина которого совпадает не с истинным, а с ложным нулем датчика (т. е.сдвинута на 180).Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности нуль-ортана, 2Для этого в нуль-орган, содержащий последовательно соединенные датчик модулированного сигнала, демодулятор, сглаживающийфильтр, амплитудный компаратор, вход которого соединен с формирователем опорногонапряжения, и логический элемент И, входкоторого соединен с последовательно включенными делителем частоты, формирователемимпульса запрета, вентильным элементом ифоточувствительным демодулятором, вход ко торого соединен с выходом датчика модулированного сигнала, введены усилитель-фазовращатель, дифференцирующее звено, ключ, усилитель-нормализатор, дополнительный логический элемент И и триггер, причем вход усилителя-фазовращателя соединен с зажимами источника напряжения несущей частоты сети, а выход через дифференцирующее звено соединен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с одним из выходов датчика модулированного сигнала и фазочувствительным демодулятором, а выход ключа через усилитель-нормализатор подключен к первому входу дополнительного элемента И, второй вход которото соединен с выходом формирователя импульсов запрета, а выход дополнительного элемента И подключен к входу триггера, выход которого соединен с входом делителя частоты.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого нуль-органа.Нуль-орган состоит из датчика 1 модулированного сигнала, демодулятора 2, фазочувствительного демодулятора 3, сглаживающего фильтра 4, вентильного элемента 5, формирователя 6 импульса запрета, формирователя 7 постоянного опорного напряжения, амплитудного компаратора 8, делителя 9 частоты, логического элемента И 10, ключа 11, усилителя-нормализатора 12, дополнительного60 65 логического элемента И 13, тритгера 14, усилителя-фазовращателя 15, дифференцирующего звена 16.Синусный выход датчика 1 соединен с входом демодулятора 2 и с первым входом демодулятора 3, второй вход демодулятора 3 соединен с косинусным выходом датчика 1. Выход демодулятора 3 соединен с входом элемента 5, выход которого соединен с входом формирователя 6 импульса запрета, Выход демодулятора 2 через сглаживающий фильтр 4 соединен с первым входом компаратора 8, .к второму входу которого подсоединен выход формирователя 7 постоянного опорного сигнала. Выход формирователя 6 импульса запрета подключен к входу делителя 9 частоты, выход которого подсоединен к перевому входу элемента И 10, второй вход этого элемента подсоединен к выходу компаратора 8. Выход усилителя-фазовращателя 15 через дифференцирующее звено 16 соединен с первым входом ключа 11, второй вход которого соединен с косинусным выходом датчика 1, а выход ключа 11 через усилитель-нормализатор 12 подключен к первому входу элемента И 13, второй вход которото соединен с выходом формирователя 6 импульса запрета, а выход логического элемента И 13 подсоединен к входу триггера 14, выход которого соединен с входом обнуления делителя 9 частоты.В качестве датчика модулированного сигнала может оыть использован вращающийся трансформатор, в качестве демодулятора - выпрямитель на диодах, в качестве фазочувствительного демодулятора - выпрямитель на транзисторных ключах, в качестве формирователя импульса запрета - усилитель-ограничитель со сглаживающим фильтром, в качестве делителя частотытриггер со счетным входом, в качестве формирователя постоянного опорного сигнала - регулируемый источник постоянного сигнала, в качестве усилителя фазоврашателя - усилитель-ограничитель с фазовращающим устройством на входе, в качестве усилителя-нормализатора - усилитель- ограничитель, формирующий нормализованное по амплитуде напряжение.Датчик 1 подключен к источнику напряжения несущей частоты сети. Напряжение с синусного выхода датчика 1 поступает на демодулятор 2. Выпрямленное демодулятором и сглаженное фильтром напряжение поступает на первый вход компаратора 8, на второй вход которого поступает постоянное опорное напряжение У, с выхода формирователя 7. На выходе компаратора 8 через каждые 180 поворота датчика 1 формируются импульсы, середина которых совпадает с минимумами (нулями) модулированного сигнала с синус- ного выхода датчика, а щирина определяется величиной постоянного опорного напряжения на выходе формирователя 7. Импульсы с выхода компаратора 8 поступают на первый вход элемента И 10. Напряжение с косинус- ного выхода датчика 1 поступает на первый 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4вход фазочувствительного демодулятора 3, на второй вход которого в качестве опорного напряжения подается напряжение с синусного выхода датчика 1, На выходе демодулятора 3 формируются разнополярные сигналы, каждый из которых состоит из последовательности полуволн модулированного напряжения, меняющего знак через каждые 90 поворота вала датчика 1, После элемента 5 и формирователя 6 импульса запрета получают на входе делителя 9 частоты положительные импульсы, повторяющиеся чсрсз каждые 90 поворота вала датчика 1. Вход усилителя-фазовращателя 15 подключен к источнику напряжения несущей частоты Усети Усилитель-фазовращатель формирует из входного синусоидального напряжения прямоугольные импульсы, сдвинутые по фазе относительно входного сигнала на 90. Сдвиг фазы выбирается из условия максимально возможного фазового сдвига, вносимого датчиком 1. Импульсы с выхода усилителя-фазовращателя 15 дифференцируются звеном 16 и поступают на первый вход ключа 11, на второй вход которого поступает напряжение с косинусного выхода датчика 1. Сформированные таким образом на выходе ключа 11 импульсы поступают на усилительнормализатор 12, Нормализованные по амплитуде импульсы с выхода усилителя-нормализатора 12 поступают на первый вход элемента И 13, на второй вход которого поступают импульсы с выхода формирователя 6. На выходе элемента И 13 в момент совпадения импульсов формируются импульсы, первым из которых переключается триггер 14, при этом сигнал с выхода триггера 14 поступает на обнуляющий вход делителя 9 частоты, Формирование импульсов на выходе делителя 9 частоты начинается только после поступления на обнуляющий вход сигнала с триггера 14. Импульсы с выхода делителя 9 частоты поступают на первый вход элемента И 10, на второй вход которого подаются импульсы с выхода компаратора 8, при совпадении которых на выходе элемента И 10 формируется выходной импульс. Середина этого импульса совпадает с истинным нулем датчика 1,Таким образом, нуль-орган позволяет формировать выходной импульс, середина которого совпадает с истинным нулем датчика, независимо от положения, в котором находится вал датчика в момент включения нуль- органа, при этом не имеет значения, был ли датчик неподвижным в этот момент или был приведен во вращение. Фо р мул а из о бр етени я Нуль-орган по авт. св. 517001, отличающ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введены усилитель-фазоврашатель, дифференцирующее звено, ключ, усилитель-нормализатор, дополнительный элемент И и триггер, причем входЗаказ 1939/1 Изд. До 71 Я Тирак 1109 Подписное ЦИИПИ Государственного комитета Совета Мпнистров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, К, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 усилите .янфазовращателя соединен с зажима ми источника напряжения несущей частоты сети, а выход через дифференцирующее звено соедиен с первым входом ключа, второй вход которого соединен с одним из выходов датчика мо;1 улированного сигнала и фазочувствительным демодулятором, а выход ключа через усилитель-нормализатор подключен к первому входу дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов запрета, а выход 5 дополнительного элемента И подключен квходу триггера, выход которого соединен с входом делителя частоты.