Преобразователь угла поворота вала в код

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 050977 (21) 2519145/18-24 (51) М. КЛ. с присоединением заявки М 9 6 08 С 9/00 Государственный комитет СССР о дедам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 050380, Бюллетень М 9 9 Дата опубликования описания 050380(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и Предназначено для использования в системах преобразования угловых вели-чин в код.Известны преобразователи угла поворота вала в код на основе злектромеханических следящих систем, содержащие двухполюсный и многополюсный датчики угла, фазовращатели и фазовые детекторы 1). Недостатком известных преобразователей являются большой вес,. габариты и низкое быстродействие,15Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий двухполюсный фазоВращаттельный датчик угла Один ВыхОд 20 которого через первый фазовращатель подключен к одному входу первого фазового дискриминатора, другой вход которого соединен с другим выходом фазовращательного датчика угла, а выход подключен к первому преобразо- вателю напряжения в частоту, выходы которого подключены к входам первого реверсивного счетчика, выходы разрядов первого реверсивного счетчика подключены к управляющим входам первого фазовращателя, многополюсныйфазовращательный датчик угла одинвыход которого через второй фаэовращатель подключен к одному входу второго фазового дискриминатора, другойвход которого соединен с другим выходом многополюсного фазовращательногодатчика угла, а выход подключен ковторому преобразователю напряжения вчастоту, второй реверсивный счетчик,выходы разрядов которого подключенык управляющим входам второго фазовращателя, блок согласования отсчетов,входы которого соединены с выходамипервого и второго реверсивных счетчиков 2. Недостатком известного преобразователя является низкая динамическая точность при больших скоростях и ускорениях движения входного вала, Это обусловлено тем, что известный преобразователь является астатической системой с астатизмом, равным 1, которая имеет добротность по ско 4 рости, как правило, не более 1000 с н которой по принципу действия присущи ошибки по скорости и высшим про 720452изводным закона движения входноговала.Целью изобретения является повышение динамической точности преобразователя. Это достигается тем, что впреобразователь угла поворота валав код введены два элемента ИЛИ,первые и вторые входы которых подключены соответственно к первому ивторому преобразователям напряженияв частоту, а выходы подключены к 1 Овходам второго реверсивного счетчика.Блок-схема преобразователя приведена на чертеже.Преобразователь угла поворота вала в код содержит двухполюсный фазовращательный датчик 1 угла, один извыходов которого непосредственно, авторой через фазовращатель 2, подключенный к управляющему выходу реверсивного счетчика 3, соединены свходами Фазового дискриминатора 4,выход которого через преобразователь5 напряжения в частоту связан с входами реверсивного счетчика 3, многополюсный Фазовращательный датчик бугла, один иэ выходов которого непосредственно, а другой через фаэовращатель 7, подключенный к управляющему выходу реверсивного счетчика 8,соединены с входами фазового дискриминатора 9, выход которого через. 3 Опреобразователь 10 напряжения в частоту и элементы 11 и 12 ИЛИ связансо входами реверсивного счетчика 8,вторые входы элементов 11 и 12 ИЛИсоединены с выходами преобразователя 355 напряжения в частоту, блок 13 согласования отсчетов, подключенный, своими входами к выходам реверсивныхсчетчиков 3 и 8.Преобразователь работает следую,щим образом. В исходном состояниидатчики 1 и б угла и фазовращатели2 и 7, управляемые, соответственно,кодами счетчиков 3 и 8, находятсяв согласованном положении. При повороте входного вала на угол А датчик 451 и фаэовращатель 2 рассоГласовываются, на выходе Фазового дискриминатора 4 появляется напряжение ошибки,в результате чего преобразователь 5напряжения в частоту начинает выработ ку выходных импульсов. Импульсы свыхода преобразователя 5 напряженияв частоту подсчитываются реверсивным счетчиком 3, кодом которогоуправляется фазовращатель 2 таким Яобразом, что рассогласование датчика 1 и фаэовращателя 2 уменьшаетсядо нуля В течение цикла отработкина реверсивный счетчик 3 поступаетчисло импульсов, пропорциональноеуглу В ьа О ) где Ыъ ошибка 1 санала грубого отсчета. Это же количество импульсов поступает через элементы 11 и 12 ИЛИ на реверсивныйсчетчик 8 канала точного отсчета,следовательно фазовый сдвиг, вносимый фазовращателем 7, управляемымреверсивным счетчиком 8, изменитсяна величину, пропорциональнуюА+йа .Фазовый сдвиг, вносимый датчиком бпри повороте его вала на уголь,пропорционален углуе . Таким образом,рассогласование канала точного отсчета равно Ьб, т.е, ошибке каналагрубого отсчета, и отрабатываетсяканалом точного отсчета с ошибкойЬЭ,со,т.е. с ошибкой канала точногоотсчета,При вращении входного вала с постоянной скоростью канал грубого отсчета .отслеживает зто движение с динамической ошибкой Е,О , которая вэтом случае является постояннойвеличиной и, следовательно, полностью отрабатывается каналом точногоотсчета. Таким образом, в режиме вращения входного вала с постоянной скоростью динамическая ошибка преобразователя равна нулю.При движении вала по законуД.Я):о т, динамическая ошибка преобразователя обратно пропорциональнапроизведению добротностей каналовгрубого и точного отсчета на скорости, постоянна по величине и равнаНАтотогде9 - величина ускорения движения входного вала,ЪО 1 О го добротности по скорости каналов точного игрубого отсчета,Таким образом, введение в составпреобразователя двух элементов ИЛИ,включенных указанным образом, повышает степень ас 7 атизма преобразователя, что позволяет уменьшить динамическую ошибку по скорости и значительно снизить динамическую ошибиупо ускорению.Применение предлагаемого преобразователя позволит существенно повысить точность кодирования угловыхвеличин в широком диапазоне скоростейи ускорений входного вала,Экономический эффект от использования такого преобразователя определяется его техническим преимуществом,Формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий двухполюсный фазовращательный датчик угла, один выход которого через. первый фазовращатель подключен к одному входу первого Фазового дискриминатора, другой вход которого соединен с другим выходом фазовращательного датчика угла, а выход подключен к первому преобразователю напряжения в частоту, выходы которого подключены к входам720452Составитель И.НазаркинаТехред М.Петко Корректор Г.Назарова Редактор М.Минаев тЗаказ 10222/35 Тираж б 82 ПОдписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первого реверсивного счетчика, выходы разрядов первого реверсивногосчетчика подключены к управляющимвходам первого фаэовращателя, многополосный фазовращательный датчикугла, один выход которого через второй фазовращатель подключен к одномувходу второго фазового дискриминатора, другой вход которого соединен сдругим выходом многополюсного фазовращательного датчика угла, а выходподключен ко второму преобразователюнапряжения в частоту, второй реверсивный счетчик, выходы разрядов которого подключены к управляющим входам второго фазовращателя, блок согласования отсчетов, входы которогосоединены с выходами первого и вто-,рого реверсивных счетчиков, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения динамической точности преобразователя, в него введены два злЕмента ИЛИ, первые и вторые входы которых подключены соответственно кпервому и второму преобразователямнапряжения э частоту, а выходы подключены к входам второго реверсивного счетчика,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зверев А.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровойкод. Л., Энергия, 1974, с. 80,рис. 29.2. Зверев А,Е, и др. Преобразова 1 тели угловых перемещений в циФровойкод, Л., фЭнергия, 1974, с. 82,рис. 30 (прототип)