Преобразователь угла поворота вала в код

(51) М. Кл. (:108 С 9/ 6 ( 369946/2 явк ГооудаРотаенньб номитет Соаета Миниотроа СССР по делам изобретений н отнРо 1 тнй( 088.8) 7 нь 4 д вла 45) Дата опубликования описани П, Сотнико(71) Заявите 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД о ров.Наиболее близкк предложенномуугла поворота валгенератор, подключ м техническим решением Вляется преобоазователь в код 3, содержащий ННЫЙ ОДНИМ ВЫХОДОМ ЧЕИзобретение относится к области автоматики и Вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.Известны преобразователи угла поворота вала В код, например преобразователи, содержащие блок питания, подключенный к синусно-косинусному датчику, выходы которого через блок Выбора Окта;1 тов подключены и блоку греобразования змнилитуды напряжений . код 1. Недостатком подобных прообразовтелей является низкая точность,Другие известные преобразователи содержат блок питания, подключенный к фазоВрашателю с двумя фазосдвигаюшими це:1 очками. выходы которых через компараторы соединены с блоком преобразования временных интервалов в код 2. Эти преобразователи также имеют невысокую точность, что обусловлено погрешностью компараторез блок питания к синусно-косинусному датцику, выходы которого через усилители подключены к фазосдвигаюшим цепочкам; выходы фазосдвигаюших цепочек через последовательно соединенные коммутатор и повторитель подкл 1 очены к комнаратору; псрвый триггер, выход которого через вентиль подключен к счетчику 11;111 ульсов. другой Вход Вентиля соединен со Втор 1 м Выходом генератора; трет 11 й в 1 ход гснсратора подключен к одному Входу Второго триггера, выходы которого подклочсны к одному входу второго триггера, Вь 1 ходы которого подключены к управляющим входам коммутатора.Описанный преобразователь имеет погрешности, появляющиеся при формировании В. дных импульсов первого триггера и рабо 1 е коммутатора.Цель изобретения - повышение точностипреобразования.Поставленная цель достигается тем, чтВ преобразователь введены элемент запрета и до.1 олнитсльный коммутатор, который подк,.1 ючен параллельно основному коммутатору, Входы эмента запрета соединены с выхо ОМ ПЕРВОВО тРИГГСРВ И ЧЕтВЕРтЫМ ВЫХОДОМ 1 с 11 спато, х, В Выход 11 одклкгчсн к другомувходу второго триггера, выход компаратора подключен к счетному входу первого триггера, установочный вход которого соединен с пятым выходом генератора.Структурная схема преобразователя пред 5 ставлена на чертеже.Преобразователь содержит генератор 1 имйульсов, подключенный через блок 2 питания к синусно-кссинусному датчику 3, выходы которого через усилители 4 подключены к10 фазосдвигающим цепочкам 5, соединенным с коммутаторами 6 и 7. Дополнительный коммутатор 7 не нагружен и используется для стабилизации нагрузки фазосдвигаюших цепочек 5 в моменты коммутации их выходных сигналов, Выход коммутатора 6 через последовательно соединенные повторитель 8 и компаратор 9 подключен к счетному входу триггера 10, выход которого через вентиль 11 подключен к счетчику 12. Другой вход вентиля 11 подсоединен к высокочастотному выходу генератора 1. Входы элемента 13 запрета подключены к выходу триггера 10 и генератора 1, а выход - ко входу триггера 14, Другой вход триггера 14 соединен с выходом генератора 1, а выходы триггера 14 - с входами коммутаторов 6 и 7. Вход установки в ноль триггера 10 подключен к выходу генератора 1.Преобразователь работает следующим образом.Из сигналов генератора 1 в блоке 2 формируется синусоидальное напряжение питания постоянной амплитуды. На выходе синусно-косинусного датчика 3 появляются синусоидальные напряжения, промодулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла поворота. Выходые сигналы фазосдвигающих цепочек 5 постоянны по амплитуде, но сдвинуты по фазе в разные стороны по отношению к напряжению питания с выхода блока 2 на угол, пропорциональный углу поворота синусно-косинусного датчика 3Синхронно с напряжением питания в генераторе 1 вырабатываются импульсы, устанавливающие триггер 14 в состояние 1. При этом коммутатор 6 пропускает сигнал с выхода одной из фазосдвигающих цепочек 5 на вход компаратора 9, где вырабатываются импульсы при переходе синусоидального напряжения через нулевое значение при отрицательном градиенте. Выходной импульс компаратора 9 устанавливает по счетному входу триггер 10 в состояние 1, 5 о открывает вентиль 11, и импульсы высокой частоты с генератора 1 поступают на вход счетчика 12. Выходной сигнал триггера 10 через элемент 13 устанавливает триггер 11 в состояние О. При этом коммутатор 655 пропускает сигнал с выхода,другои фазо сдвигающей цепочки 5 на вход компаратора 9, выходной сигнал которого перебрасывает триггер 10, прекращая счет в счетчике 12, где устанавливается код, пропорциональный углу поворота.Прохождением сигнала с выхода триггера 10 на вход триггера 14 управляет элемент 13. Команда на окончание запрета на элемент 13 подается с выхода генератора 1 в диапазоне от четверти до половины периода напряжения питания синусно-косинусного датчика 3 с момента прохождения синуеоидальным напряжением питания нулевого значения при положительном градиенте, Перед началом измерения угла синхронно с установкой триггера 14 в положение 1 вырабатываетсяв генераторе 1 сигнал, устанавливающий триггер 10 в состояние О.При каждом переключении коммутаторы 6 и 7 подключают к своим выходам напряжения с различных фазосдвигаюших цепочек 5, что обеспечивает симметричную нагрузку на фазосдвигаюших цепочках 5 и повышение тояности преобразования, особенно на концах интервала преобразования.Формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, подключенный одним выходом через блок питания к синуснокосинусному датчику, выходы которого через усилители подключены к фазосдвигающим цепочкам, выходы фазосдвигаюШих цепочек через последовательно соединенные коммутатор и повторитель подключены к компаратору, первый триггер, выход которого через вентиль подключен к счетчику импульсов, другой вход вентиля соединен со вторым выходом генератора, третий выход генератора подключен к одному входу второго триггера, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены элемент запрета и дополнительный коммутатор, который подключен параллельно основному коммутатору, входы элемента запрета соединены с выходом первого триггера и четвертым выходом генератора, а выход подключен к другому входу второго триггера, выход компаратора подключен к счетному входу первого триггера, установочный вход которого соединен с пятым выходом генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. М Энергия, 1974, с. 143, рис. 67.2. Патент США3505669, кл. 340-347, 07.04,70,3. Авторское свидетельство СССР414615, кл. б 08 С 9/04, 17.05,76.Составитель А. См ехред О. Луговая раж 721о комитета Сове изобретений и о Ж, Раушская т, г. Ужгород,. Власенко ая а Министров ССкрытийнаб д. 415ул: Проектная. сударственнпо делам5, Москва,ППП Пате 1130илиал дактор Т. Орловс каз 6354/51 ЦНИИПИ Го новКорректо Подписно