Преобразователь угла поворота вала в код

Номер патента: 643937

Авторы: Буданов, Гаврилов, Максимов, Шумская

ZIP архив

Текст

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет 1,76 (21) 2421292/18-24 аявкиаударстеенный намнте ссср но делам нэобретвннй,н аткрытнй(088.8) Дата опубликования опис иЯ 28,01,79 К; 1 ИФякф 4Цц" о.( 54) ПР ЕОБРА ЗОВАТ ЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В, КОД Изобретение 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, содержащие синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ), подключенные к блокам преобразования выходных сигналов СКВТ в код.Одни из известных преобразователей содержат электромех аническую отсчетную часть следящего типа 11. Их недостатком является сложность и значительные динамические погрешности. Второй из известных преобразователей содержит последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фильтр; фазовращатель, выходы которого через нуль-органы подключены к преобразователю временного интервала в код 12.Недостатко я таких преобразователей является погр пп ость фазовращателя и преобразователя временного интервала в код.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержа 2щий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, фазовый детектор, подключенный через преобразователь напряжения в частоту к входу блока управления, выход которого подключен к входу реверсивного счетчика, генератор импульсов, подключенный к входам двух делителей частоты, выход первого из которых через блок элементов И, другой вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, подключен к входу разрядов второго делителя частоты, другой выход первого делителя частоты через первый дешифратор подключен к двум формирователям синусоидального сигнала, выходы которых подключены к входам синусно-косинусного вращающегося трансформатора, выход второго делителя частоты подключен к второму дешифратору, один выход которого подключен к третьему формирователю синусоидального напряжения 3. Недостатком такого преобразователя является систематическая погрешность, вызванная изменением амплитуды выходного сигнала СКВТ, что не позволяет полностью реализовать точность компенсационной отсчетной части.Целью изобретения является повышениеточности преобразователя угла в код путемавтоматического регулирования амплитудсравниваемых напряжений,Поставленная стель достигается тем, чтов преобразователь введены блок сравнения,избирательный усилитель, амплитудный детектор, интегрирующее звено, делитель напряжения и блок пороговых элементов, выходсинусйо-косинусного вращающегося трансформатора через последовательно соединенные блок сравнения, избирательный усилитель, амплитудный детектор и интегрирующеезвено подключен к управляющему входу делителя напряжения, другой вход которого соединен с выходом третьего формирователя синусоидального напряжения, а выход подключен к другому входу блока сравнения, выходизбирательного усилителя подключен к одному входу фазового детектора, другой входкоторого соединен с вторым выходом второго дешифратора, а выход через блок пороговых элементов подключен к другому входублока управления, третий выход второго дешифратора подключен к другому входу амплитудного детектора.В таком преобразователе осуществляется автоматическая подстройка амплитуд информационного и компенсирующего напряжений, что повышает точность преобразователя. Структурная схема преобразователя представлена на чертеже.Выход синусно-косииусного вращающегося трансформатора 1 через последовательно соединенные блок 2 сравнения, избирательный усилитель 3, фазовый детектор 4 и блок 5 пороговых элементов соединен с одним входом блока 6 управления. Выход фазового детектора 4 через преобразователь 7 напряжения в частоту подключен к другому входу блока 6 управления, выход которого подключен к входу реверсивного счетчика 8. Выход избирательного усилителя 3 через последовательно соединенные амплитудный детектор 9, интегрирующее звено 10 подключен к управляющему входу делителя 11 напряжения. Генератор 12 импульсов подключен к делителям 13 и 14 частоты. Выход реверсивного счетчика 8 через блок элементов И 15, другой вход которого соединен, с выходом делителя 13 частоты, подключен к входу разрядов делителя 14 частоты. Выходы разрядов делителей 13 и соответственно 14 частоты через дешифраторы 16 и соответственно 17 ссодключены к формирователям 18, 19 и соответственно 20 синусоидального напряжения. Выходы формйрователей 18 и9 подключены к обмоткам возбуждения СКВТ 1, а выход формирователя 20 подключен к другому входу делителя 11 напряжения, выход которого связан со вторым входом блока 2 сравнения. Второй выход дешифратора7 подключен к другому входу фазового детектора 4, а третий выход к дргому входу амплитудного детектора 9.СКВТпреобразует угол поворота входного вала в напряжение, фазовый сдвиг которого пропорционален углу поворота входного вала, Выходное напряжение (напряже.ние СКВТ 1) поступает в блок 2 сравнения,в котором складывается в противофазе скомпенсирующим напряжением с выхода делителя 11.Йз результата сложения выделяется иусиливается первая гармоника, несущая информацию как о фазовом, так и о амплитудном разбалансе сравниваемых напряжений,Избирательный усилитель 3 в тракте фазо 1 Ю вого детектора 4 определяет постоянную времени, которая определяет динамическую характеристику преобразователя угол-код в целом.Расширение диапазона преобразователя7 напряжения в частоту позволяет до определенного предела скоростей изменения углавходного вала исключить динамическуюошибку.Знак и величина рассогласования по фазе между сравниваемыми напряжениями опт ределяет режим работы, т.е. суммированиеили вычитание, и частоту заполнения реверсивного счетчика 8, а по амплитуде - коэффициент передачи управляемого делителя 1напряжения. Команды на режим работы, атакже на остановку подачи импульсов отЗО преобразователя 7 напряжения в частоту,вырабатываются блоком 5 пороговых элементов в совокупности с блоком 6 управления.Заполнение реверсивного счетчика 8 продолжается до тех пор, пока фазовый сдвиг между сравниваемыми напряжениями не будетравен 180. По мере уменьшения фазовогоразбаланса снижаются частоты заполненияреверсивного счетчика 8. Чтобы. исключитьколебательный режим у положения равновесия, введен блок 5 пороговых элементов,40 порог чувствительности которых долженбыть равен половине цены младшего разряда. Изменение фазы компенсационного напряжения осуществляется по цепи, составленной иэ блоков 8, 15, 14, 17, 20. Число,записанное в реверсивном счетчике 8, один разза период формируемого сигнала переписывается через блок 15 элементов И в делитель частоты 14, Команда на перенос числавырабатывается делителем частоты 13 в момент, когда все тригсеры устанавливаются внулевое положение,Отличие в работе делителей частоты 13и 14 состоит в том, что записанное число вделитель 14 из реверсивного счетчика 8 эквивалентно начальной установке. Поэтомуцикл делителя 4 будет смещен во времени.Этот временной сдвиг кодовыхкомбинацийв делителях 13 и 14 частоты преобразуетсядешифраторами 16 и 17 и формирователями 18, 19 и 20 синусоидального сигнала вфазовый сдвиг напряжений,643937 Формула изобретения и Заказ 6029/47 Тнраа 109 Подлнен ПП аПат нт, г. Ужгород, уа. Проектная цниФняяаа формирователи 8 и 19 вчрабатывайт два напряжения, сдвинутых друг относитель. но друга на 90 и необходимых для создания режима фаэовращателя на СКВТ 1. В завн- у симости от разнообразных факторов (температура, временной дрейф, технологические ошибки сборки СКВТ) амплитуда напряжений, приходящих на блок 2 сравнения, изменяется, что вызывает ошибку в преобразовании угла в код. Чтобы ее исключить,необ ф ходимо поддерживать амплитуды сравнивае-мых напряжений неизменными, Для этого введены амплитудный детектор 9, интегрирующее звено 10 и управляемый делитель1 напряжения. Опорное напряжение для фазового детектора 4 формирует дешифратор 17, Контур автоподстройки амплитуды компенсирующего напряжения, состоящий из блоков 2, 3, 9, 10, 11, позволяет исключить ошибку преобразователя угла, вызванную перечисленнымн ранее факторами. 20 Экспериментальная проверка опытного образца данного преобразователя угла с СКВТ типа ВТ - 5 класса А позволила получить точность й 20 угловых секунд или в 2 раза лучше, чем у прототипа.Экономический эффект от использования такого преобразователя определяется его техническим преимуществом. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, фазовый детектор, подключенный через преобразователь М напряжения в частоту к входу блока управления, выход которого подключен к входу реверсивного счетчика, генератор импульсов, подключенный к входам двух делителей частоты, выход первого из которых через блок эяементов И, другой вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, подключен к входу разрядов второго делителя частоты, другой выход первого делителя частоты че. рез первый дешифратор подключен к двум формирователям синусондального сигнала, выходы которых подключены к входам синусно-косннусного вращающегося трансформатора, выход второго делителя частоты подключен к второму дешифратору, один выход которого подключен к третьему формирователю синусоидального напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блок срав. нения, избирательный усилитель, амплитудный детектор, интегрирующее звено, делитель напряжения н блок пороговых элементов, выход синусно-косинусного вращающегося трансформатора через последовательно соединенные блок сравнения, избирательный усилитель, амплитудный детектор и интегрирующее звено подключен к управляющему входу делителя напряжения, другой вход которого соединен с выходом третьего формичователя синусоидального напряжения, а выход подключен к другому входу блока сравнения, выход избирательного усилителя под. ключен к одному входу фазового детектора, другой вход которого соединен с вторым выходом второго дешифратора, а выход через блок пороговых элементов подключен к другому входу блока управления, тре. тий выход второго дешифратора подключен к другому входу амплитудного детектора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Зверев А, Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код - Энергия, Л 974, с. 82, рис, 30.2. Патент США3505669, кл. 340 в 3, 07.04.70.3. Авторское свидетельство СССР546922, кл. б 08 С 9/04, 18.03.75,

Смотреть

Заявка

2421292, 16.11.1976

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6794

БУДАНОВ АНАТОЛИЙ СТЕПАНОВИЧ, ГАВРИЛОВ АНАТОЛИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, МАКСИМОВ ВЯЧЕСЛАВ ПАВЛОВИЧ, ШУМСКАЯ МАРИНА КОНСТАНТИНОВНА

МПК / Метки

МПК: G08C 9/04

Метки: вала, код, поворота, угла

Опубликовано: 25.01.1979

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-643937-preobrazovatel-ugla-povorota-vala-v-kod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь угла поворота вала в код</a>

Похожие патенты