Преобразователь угла поворота вала в код

пц 645 90 Союз Саоетскйк Социалистических Республик(43) Опубликовано 30.01.79. Бюллете ле делам изобретеии и открытий(45) Дата опубликования описания 30.01,7 2) Авторы изобрете В. Н, Богачев, И. С. Гандзюк и В. П. Ярошевский 1) Заявитель 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРО ВАЛА В КОДавто- может говых ычиспри дарствеииый комитет (23) Приоритет 1Изобретение относится к области матики и вычислительной техники и быть использовано для связи анало источников информации с цифровым в лительным устройством и в следящих водах,Известны преобразователи угла в код, содержащие регистры хранения значений кода угла каналов грубого и точного отсчетов, формирователи импульсов, схемы совпадения и сумматор 1.Такие преобразователи не позволяют получить требуемую точность преобразования при значении коэффициента редукции между каналами грубого и точного отсчетов, не равном 2 п, где и = О, 1, 2 так как при этом значение кода, хранимого в регистре точного канала, не соответствует двоичной системе счисления угла.Второй из известных преобразователей содержит сельсины-датчики грубого и точного каналов, кинематически связанные между собой редуктором и подключенные к источнику опорного напряжения, формирователь импульса начала отсчета, преобразователь напряжения в число импульсов, блок умножения на коэффициент, дешифратор и реверсивный счетчик,2.Такой преобразователь является преобразователем накапливающего типа. В случае кратковременного перерыва в поступлении импульсов приращения на счетчик (например, при сбое в преобразователе напряжения в число импульсов), показания его в течение этого времени остаются неизменными, несмотря на имевшее место изменение углового положения вала, Это приводит к возникновению ошибки, котор ая устр аняется только один раз за полный оборот вала, О Наиболее близким техническим решениемк данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные датчики каналов грубого и точного отсчетов, подключен ные к функциональным преобразователямканалов грубого и точного отсчетов, выход функционального преобразователя канала грубого отсчета подключен к селектору ка- налов, выход которого через преобразова- О тель напряжения в число импульсов подключен к входам реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика подключен к цифровому входу функционального преобразователя канала грубого отсчета и через 5 сумматор к цифровому входу функционального преобразователя канала точного отсчета 3.Такое устройство является преобразователем следящего типа и при четном коэф- О фициенте редукции может иметь два устой10 15 20 25 30 35 40 45 50 3чивых состояния - истинное и ложное, соответствующее углам 0 и 180 огибающей канала грубого отсчета. Поэтому в процессе преобразования возможна ошибка, обусловленная слежением за ложным нулем.Целью предлагаемого изобретения является повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигается введением последовательно соединенных дополнительного функционального преобразователя, фазочувствительного компаратора и инвертора, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя канала точного отсчета, выход инвертора подключен к другому входу селектора каналов, а входы дополнительного функционального преобразователя соединены с выходами синусно-косинусного датчика канала грубого отсчета и реверсивного счетчика.Структурная схема преобразователя представлена на чертеже. Преобразователь содержит синусно-косинусные датчики 1 и 2 каналов грубого и точного отсчетов, подключенные к функциональным преобразователям 3 и 4, Датчик 1 подключен к дополнительному функциональному преобразователю 5, выход которого через фазочувствительный компаратор 6 подключен к управляющему входу инвертора 7, Сигнальный вход инвертора 7 соединен с выходом функционального преобразователя 4, а выход подключен к входу селектора 8 каналов, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя 3, а выход через преобразователь 9 напряжения в число импульсов подключен к входу реверсивного счетчика 10. Выходы разрядов реверсивного счетчика 10 подключены к цифровым входам функциональных преобразователей 3 и 5 и через сумматор 11 - к цифровому входу функционального преобразователя 4.Преобразователь работает следующим образом.Напряжения, пропорциональные ип О и соя Й 6,где 6 - угол поворота входного вала, а К - коэффициент редукции, поступают с выхода синусно-косинусного датчика 2 на вход функционального преобразователя 4,на цифровой вход которого поступает значение угла й а с выхода сумматора 11. Преобразователь 4 формирует напряжение рассогласования, пропорциональное яп Й 4го отсчета, пропорциональное ип (6 - а), которое подается на первый вход селектора 8 каналов.Функциональный преобразователь 5 формирует напряжение, пропорциональное косинусу разности между углом О поворота синусно-косинусного датчика 1 и цифровым значением этого угла.Фазочувствительный компаратор 6 вырабатывает сигнал, который изменяет свое значение при изменении фазы входного напряжения и определяет границы областей истинного и ложного нулей. Сигнал с выхода фазочувствительного компаратора б управляет инвертором 7. При этом на вход селектора 8 каналов подается напряжение синфазное в области истинного нуля и противофазное в области ложного нуля напряжению рассогласования канала точного отсчета. Если значение угла а соответствует ложному нулю, то инвертирование фазы напряжения канала точного отсчета приводит систему преобразователя в неустойчивое состояние и он отрабатывает значение а до истинного нуля.Селектор 8 каналов подключает к входу преобразователя 9 напряжение рассогласования точного или грубого отсчета в зависимости от величины этих напряжений.Преобразователь 9 преобразует амплитуду входного напряжения в частоту следования импульсов и управляет состоянием реверсивного счетчика 10 таким образом, что цифровое значение угла а с выхода счетчика изменяется до тех пор, пока оно не будет соответствовать угловому положению О вала. Кроме того преобразователь 9 управляет направлением счета реверсивного счетчика 10 в зависимости от направления вращения вала,С помощью сумматора 11 осуществляется согласование каналов грубого и точного отсчетов путем умножения значения а на К - коэффициент редукции.Таким образом, устранение ложного нуля в процессе преобразования путем инвертирования фазы напряжения канала точного отсчета в области ложного нуля позволяет увеличить точность работы известного преобразователя угла поворота вала в код.Экономический эффект использования такого преобразования определяется его техническим преимуществом.выхода реверсивного счетчика 10, Функциональный преобразователь 3 вырабатывает напряжение рассогласования канала грубо(6 - а), Это напряжение через инвертор 7 поступает на второй вход селектора 8 каналов.Напряжения, пропорциональные яп О и соя 6, с выхода синусно-косинусного датчика 1 поступают на вход функциональныхпреобразователей 3 и 5, на цифровые входы которых поступает значение угла а с 55 60 Формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные датчики каналов грубого и точного отсчетов, подключенные к входам функциональных преобразователей каналов грубого и точного отсчетов, выход функционального преобразователя канала грубого отсчета подключен к селектору каналов, выход которого через преобразователь напряжения в число. Сапунов импульсов подключен к входам реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика подключен к цифровому входу функционального преобразователя канала грубого отсчета и через сумматор к цифровому входу функционального преобразователя канала точного отсчета, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены последовательно соединенные дополнительный функциональный преобразователь, фазочувствительный компаратор и инвертор, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя канала точного отсчета,аз 2629/13 Изд.13 НПО Государственного комитет 113035, Москва, Жвыход инвертора подключен к другому входу селектора каналов, а входы дополнительного функционального преобразователясоединены с выходами синусно-косинусного5 датчика канала грубого отсчета и реверсивного счетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР10 0 409260, кл, Ст 08 С 9/10, 30.08.71.2. Авторское свидетельство СССР0 519747, кл. б 08 С 9/04, 26.03.74,3. Патент США 0 3508252 кл. 340 - 347,26.04,67. Тираж 726 ПодписноеССР по делам изобретений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5