Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 27.09,76(21) 2408696/18-2 51) М. К 08 С 9/О ением заявки с при ееудерстеенный ноинтетВвввтв Инннстрюв СССРвв делам нзобретеннйн втнрытнй 85 юллетень3описания 04 3) УДК 681, 325.07.78 2) Авторы изобретен И. П. Глаголев, Ю 71) тел 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРО ВАЛА В КОД жения, подключенный к синусно-косинус- ному датчику, выходы которого через коммутатор подключены к блоку преобра эования амплитудно-модулированных сиг- налов в код. Синусно-косинусный дчик работает в режиме пульсирующего поля.Модулированные по амплитуде выходные сигналы синусно-косинусного датчика преобразуются в код путем промежуточного 1 О преобразования в постоянное напряжение 141, Этот преобразователь характеризуется погрешностью квантования по углу и времени. Погрешность квантования по углу соответствует единице млад шего разряда выходного кода. Погрешность квантования по времени выявляется при вращении входного вала и соотг ветствует произведению угловой скорости вала на минимальное время между 20 двумя соседними опросами.Белью изобретения является повышение точности преобразователя. В предло.женном преобразователе это достигается тем, что в него введены источник постоян 25 ного напряжения, дополнительный комму(23) Приоритет(43) Опубликовано 15,0 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, к преобразователям аналоговой величины в код, и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровымвычислительным устройством,Известны преобразователи угла поворота вала в код. Одни известные преобразователи содержат укрепленную на валу периодическую кодовую шкоду и укрепленные на корпусе чувствительные элементы, попкпипенные к усипиеепип 11. Они слои ны и имеют большие габариты, необходимые для обеспечения высокой точности. Другие известные преобразователи содерм жат. источник постоянного, тока, подключенный к фааовому датчику угла с механическим модулятором. Выход датчика уг- ла подключен к фазометру 12, 31. Эти .известные преобразователи имеют низкое быстродействие и большие динамические погрешности. Наиболее близким к изобре- тению техническим решением является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник переменного напряхин, В, ф, Мамич и А. К, Смирнтатор и блок формирования кода угла накапливающего типа, выходы источников постоянного и переменного напряжения подключены через дополнительный комму татор к входу синусно косинусного датчика, другой выход коммутатора подключен к входу блока формирования кода угла :накапливающего типа, а управляющие входы коммутаторов соединены со входом преобразователя.На чертеже представлена структурная схема преобразователя.В преобразователе источник 1 переменного напряжения и источник 2 постоянного напряжении подключены через допол-нительный коммутатор 3 к синусно-косинус- ц ному датчику 4, выходы которого через коммутатор 5 подключены к блоку 6 преобразования амплитудно-модулированных сигналов в код и к блоку 7 формирования кода угла накапливающего типа, управляющие входы коммутаторов 3 и 5 соединены с выходом формироватепя 8 команды.При измерении угла в статическом состоянии или при переменной скорости вращения вала, когда не предъявляются жесткие, требования к динамической погрешности преобразователя, подается соответсч- вуюшая команда с формирователя 8 на коммутаторы 3 и 5. Синусоидальный сигнал с выхода источника 1 переменного на- зО пряжения поступает на вход синусно-косийусного датчика 4, например на обмотку возбуждения, индукционного редуктосина. На выходе синусно-косинусного датчика 4 вырабатываются переменные синусоидальные сигналы, модулированные по амплитуде в функции угла поворота по закону синуса и косинуса. Выходные сигналы синусно-косинусного датчика 4 через коммутатор 5 поступают в блок 6, где пре ,образуются в код путем промежуточного преобразования в фазу и временной интер вал или путем промежуточного преобразования в постоянное напряжение.45При измерении угла при вращении валасо скоростью, близкой к постоянной величине, например при определении времени поворота вала на угол, кратный полюсно-, му делению синусно-косинусного датчика 4, или при измерении средней скорости вращения вала, коммутаторы 3 и 5 устанавливаются командой с формирователя 8 в такое положение, при,котором на обмотку возбуждения синусно-косинусного датчика 4 поступает постоянное напряжение, а выходные обмотки синусно-косинусного датчика 4 1 подключены к блоку 7 формирования кода угла накапливаюшего типа. При вращении с постоянной скоростью вала синусно-косинусного датчика 4 на его выходах формируются переменные сигналы, близкие к синусондальным, с постоянной амплитудой и сдвинутые по фазе наЯ/2.Круговая частота выходных сигналов синусно-косинусного датчика 4 равна произведению угловой скорости вала на число пар полюсов синусно-косинусного датчика 4.Выходные сигналы синусно-косинусного датчика 4 поступают через коммутатор 5 на блок 7, в состав которого входят компараторы, вырабатывающие импульсы в моменты переходов синусоидапьных сиг- налов через нулевое значение, логический блок формирования импульсов приращения угла в соответствии с направлением вращения и реверсивный счетчик. В реверсивном счетчике формируется код угла поворота вала с момента начала работы в данном режиме. При этом каждая единица приращения кода на реверсивном счетчике соответствует одному кванту изменения угла. В таком режиме кванто+ вания по времени нет и угловой погрешности, соответствующей квантованию по времени, что в целом повышает точность преобразователя угла в код,Использование предложенного устройства позволяет получить высокую точность измерения угла в широком диапазоне изменения угловой скорости. Для этого не требуется установка на вал дополнительного датчика, что упрощает оборудование и снижает экономические затраты.Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник переменного напряжения, синуснь-косинусный датчик, выходы которого через коммутатор подключены к блоку преобразования амплитудно-модулированных сигналов в код, отличающийся тем,что,с целью повышения точности преобразователя, в него введены источник постоянного напряжения, дополнительный коммутатор и блок формирования кода угла накапливающего типа, выходы источников постоянного и переменного напряжения подключены через дополнительный комму- татор к входу синусно-косинусного да 1 чика, другой выход коммутатора подключен к входу блока формирования кода угла накапливающего типе, а управляющие входы коммутаторов соединены со входом преобразователя.619941 2. Авторское свидетельство Ио 503268,.кл. С 08 С 9/00, 1973.3, Патент США % 350669,кл. 340-347, 1970,4, Авторское свидетельство Ио 341063,5 кл, С 1 08 С 9/04, 1970,Составитель В. Фа дактор Л. Тюрина Техред И. Климко, Ямалов каз 4511/45 Тираж 641 11 1 ИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. "Фотоэлектрические преобразователи информации", Под ред, Л, Н. Преснухина. М., "Машиностроение", 1974., ПодписноеСовета Миниоткрытий кая набд