Преобразователь угла поворота вала в код

Союз Соввтскмх оцмалмстмческии ц 65858 убпнк БРЕ АВТ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт, свнд-ву -(22) Заявлено 19,07,76 (21) 2385719/18-2с присоединением заявки-Кл, 8 СЧ/О Гасударственный ввмвтет СССР вв делам изобретаю и вткрмтий .(23) Приоритет -юллетень15ння 05.05.79 3) УДК 681 32 (088.8) ублнко о 250479ковання опн Дата оп Авторызобретен М. А. Габндулнн н Б. М. Степанц(71) Заявитель сковскнй институт радиотехники, эФектроннкн н автоматн(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТ А В КОД Другой известный пре жнт нсточннк двухфазно ключенный через коммут телю, выход которого чер тнлн подключен к тригг пульсов, подключенный тиль, другой вход которо дом триггера, к счетчик коммутатором н вентиля образователь содерго напряжения, податор к фазоврашаз компаратор н вен. еру, генератор нмчерез третий веню соединен с выхоу, блок управления ми 2. Изобретение относится к области автоматики н вычислительной техники н может быть использовано для связи аналоговых источников информация с цифровым вычислительным устройством.Известны преобразователи угла поворота вала в код,Один нз известных преобразователей содержит генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к блоку питания, выход которого соединен с входом фазоврашателя. Выход фазоврашателя через фильтр подключен к компаратору. Для исключения погрешностн фильтра вводятся дополнительный заторможенный фазовращательНедостатком такого преобразователя является его сложность. Недостатком нэвестного преобразователяявляется необходимость двухфазного нсточ.ника сннусоидального напряжения, что зат.рудняет его мнннатюрнзацию.Наиболее близким техническим решениемк данному нзобретенню является преобразователь угла поворота вала в код, содержащнй последовательно соединенные генератор импульсов, первый счетчик н фазорасшепнтель, два усилителя мощности, подключенные к фазовращателю, выход которого через фильтр подключен к нуль-органу, выходы разрядов первого счетчика через блок вентилей подключены к входам разрядов второготчетчнка, первый выход фазорасщепнтеля подключен к входу одного уснлнтеля в. мошностн 131,Недостатком известного устройства являются значительные погрешности, вносимые уснлктелем мощности, фильтром н нульорганом.Целью изобретения является повышение 2 б точности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь введены дополннтельный счетчик, дешифратор, коммутатор, два элемента И, днфференцирующнй элемент н - ,рмг3гер, второй выход фазорасщепителя подключен к дополнительному счетчику, выходыстаршего разряда которого подключены куправляющим входам коммутатора, другиевходы которого соединены со вторым и третьим выходами фазорасщепителя, а выходкоммутатора подключен к другому усилителю мощности, выходы разрядов дополнительного счетчикФ подключены к дешифратору,первый выход котороГо соединен с нулевымвходом второго счетчика, второй выход черездифференцирующий элемент подключен к од вному входу триггера, другой вход которогосоединен с выходом нуль-органа, а выходчерез элемент И, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключен ксчетному входу второго счетчика,третий выход дешифратора и выход нуль-оригана подключены ко второму элементу И,выход которого нодключеи к управляющемувходу блока вентилей,Структурная схема преобразователя представлена на чертеже. 6Преобразователь содержит генератор 1импульсов, счетчик 2, фазорасщепитель 3,дополнительный счетчик 4, дешифратор 5,коммутатор б, усилитель 7 и 8 мощности,фазовращатель 9, фильтр 10, нуль-Орган 11,элемент И 12, триггер 13, диффереицирующий элемент 14, элемент И 15, блок 16 вентилей, счетчик 17.Преобразователь работает следующим образом.ЗФГенератор 1 импульсов, работая непрерывно, заполняет счетчик 2 прямоугольными импульсами. Выходной сигнал старшего разряда счетчика 2 поступает на фазорасщепитель 3, С выходов фазорасщепителя 3 сни-маются сигналы, первая гармоника которых пропорциональна сов ь 1, з 1 п ю 1, и-ип о 1, причем сигнал со второго выхода фазорассепителя 3 одновременно поступает и на счетный вход дополнительного счетчика 4, н на второй вход коммутатора б. На первый 49 и третий входы коммутатора б поступают управляющие сигналы с прямого и инверсного выходов последнего разряда дополнительного счетчика 4, а на второй и,четвертый входы коммутатора б подаются сигналы со второго и третьего выходов фазорасщепителя 3, первые гармоники 1 циорых пропорциональны з 1 пь 1 и-жяи . При этом первая гармоника выходного сигнала коммутатора б в первую и вторую половины цикла пропорциональна соответственно я 1 па 1 и.-з 1 па 1 и и, проходя через усилитель 7 мощности, подагся на одну из двух статорных обмоток фазовращателя 9, вторая статорная обмотка фазовращателя 9, через усилитель 8 мощности постоянно запитывается первым выходным сигналом фазорасщепнтеля 3, первая:фф гармоника которого пропорциональна сова 1,Выходной сигнал фазовращателя 9 пос-тупает на фильтр 10. в котором ьыделяется 4первая гармоника сигнала, фаза которого пропорциональна углу поворота, В момент перехода выходного сигнала фильтра 1 О.через нуль при изменении его полярности с минуса на плюс нуль-орган 11 формирует остро конечный импульс, поступаюгцнй параллельно на второй вход элемента И 15 и нулевой вход триггера 13.В начале первой половины цикла работы преобразователя с первого выхода дешифратора 5 снимается сигнал, устанавливающий счетчик 17 в нулевое состояние, а в кон це первойполовины цикла, когда закончатся переходные процессы, вызванные коммутацией цепей питания фазовращателя 9, с третьего выхода дешифратора 5 снимается сигнал, поступающий на первый вход эле. мента И 15 и совпадающий по фазе с опорным сигналом питания фазовращателя 9 и имеющий длительность, равную периоду сигналов питания фазовращателя 9. При этом фазовый сигнал с нуль-органа 11, пройдя. через элемент И. 15, поступает на управляющий вход блока 16 вентилей, осуществляя считывание кода угла у со счетчика 2и его запись в счетчик 17.В результате чего в конце первой половины цикла будем иметь код угла Хщ, пропорциональный входному углу у с ошибкой преобразования Ь у, т, е. Мр д + Ь р.В конце второго цикла работы после окончания переходных процессов со второго выхода дешифратора 5, снимается сигнал, синфазный с началом периода опорного сигнала питания фазовращателя 9, поступающий на вход дифференцирующего элемента 14, который формирует по переднему фронту входного сигнала остроконечный импульс, устанавливающий триггер 13 в единичное состоя/ние, При этом выходные импульсы генератора 1 будут проходить через Ьлемент И 12 на счетный вычитающий вход счетчика 17 до тех пор, пока не придет на второй вход триггера 13 фазовый сигнал с нуль;органа 1. Причем количество импульсов: М,прошедшее на счетчик будет пропорционально углу поворота - у с ошибкой +Ьр, т, е. М = - е+иРезультирующий код счетчика 17 будет равенМ(ра = ЪВ - Мрз = 2%Таким образом, использование двухтактного преобразования угла у в течение одного цикла с коммутацией фазовых сигналов питания фазовращателя позволяет повысить точность преобразования угла в код путем компенсации погрешностей усилителем чош. ности, фильтра и нуль-органа.Экономический эффект от использования изобретения определяется его техническим преимуществом,Формула изобретенияПреобразователь угла доворота вала в код, содержащий последовательно соединен.5ные генератор импульсов, первый счетчик и фазорасщепитель, два усилителя мощности подключенные к фазовращателю, выход которого через фильтр подключен к нуль-органу, выходы разрядов первого счетчика через блок вентилей подключены к входам разря,дов второго счетчика, первый выход фазорасщепителя подключен к входу одного усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены дополнительный счетчик, дешифратор; коммутатор, два элемента И, дифференцирующий элемент и триггер, второй выход фазорасщепителя подключен к дополнительному счетчику, . выходы старшего разряда которого подключены к управляющим входам коммутатора, другие входы которогр соединены с вторым и третьим вы- и ходами фаэорасщепителя, а выход коммутатора нолзиючев к другому усилителю мощности, выходы разрядов дополнительного счетчика подключены к дешифратору, пер 6вый выход которого соединен с нулевым вхо. дом второго счетчика, второй выход через дифференцирующий элемент подключен к одному входу триггера, другой вход которого соединен с выходом нуль-органа, а выход через первый элемент И; другой вход которого соединен с выходом генератора импуль. сов, подключен к счетному входу второго счетчика, третий выход дешифратора и выход нуль-органа подключен к второму элементу И, выход- которого подключен к уп тавляющему входу блока вентилей. Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР464605, кл. б 08 С 9/04, 29.01.74.2. Авторское свидетельство СССР407370, кл.б 08 С 9/04,1972.3. Косинский А. В. Влияние питания фаовращателей на точность их работы. Труды МИЭМ, вып. 2, 1966, с. 50 - .,56.1 зозь, лиал ПП ая, 4 Редактор Губнника Заказ 2061/46Составитель И. НаТехред О. Луговая краж 709 осударствеивга коиитеталам иаббретеиии н откроскаа, Ж.%, Раушская набПатент, г. Ужгород, ул. Корректор О билакПодписное ССР ий д 4