Преобразователь угла поворота вала в код

(72) Авторы изобретен О, Е. Чебота в Рудаков 7 г) Заявктел 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПВАЛА В КОД пЪлвом 26 оизвеаения ошибкойИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, может быть использовано в системах управления с цифровой обработкой информаци и.Известен преобразователь угла пово рота вала в коа, который содержит датчик угла поворота вала, выхоаы которого соецинены со входами компараторов и входами ключей, выходы которых соединены со входами демодулятора. Выходы компараторов соединены со вхоцами аешифратора, выход которого соединен с управляющими вхоаами ключей и блока преобразования напряжения в код, к дру гому входу которого поаключен выход демодулятора. Выход блока преобразова ния напряжения в коа через последова тельно соеаиненные вычитаюшее устрой ство и блок умножения подключен ко вхо ду реверсивного счетчика (1).Однако этот преобразователь имеет недостаточную точность воспругла врянгении, обусловленную интегрирования, имеющей накапливающийся ся характер и достигающей максимально го значения на углах А = 2 П К (где ЦзО, 1, 2,), соответствующих ному обороту объекта. Ошибка в пер приближении имеет линейный закон возрас тания в зависимости от угла вращения.12Дисперсия ошибки интегрирования (б инт,) линейно зависит от угла вращения объек" та 6 инт. д 1(2):М 4, гае М - постоянный коэффициент. Ошибка интегрирования имеет периодический характер при сбрасывании реверсивного счетчика один раэ за оборот. Этот недостаток ухудшает точностные характеристики преобраэователя при воспроизведении угла вращения.Цель изобретения - повышение точ.ности преобразователя.Это достигается тем, что в преобра зователь угла поворота вяла введен пре обраэователь коаа в код, входы которого подключены к выходам компяраторов, а выходы соединены со окопами соответст вующих разряаов реверсив огл :четчика.На чертеже представлена структурнаясхема преобразователя угла поворота вяля в коц,Выходы датчика 1 угла поворота вяланапример сельсина-датчика, соединены совходами компараторов 2 и входами ключейЗвыходы которых соединены со входамидемодулятора 4. Выходы компараторов 2соединены со входами дешифратора 5, выход которого соединен с управляющими вхо 10дами ключей 3 и входами блока преобразования напряжения в код 6, к другомувходу которого подключен выход демодулятора 4. Выход блока 6 преобразования15напряжения в код через последовательносоединенные вычитающее устройство 7и блок 8 умножения подключен ко входуреверсивного счетчика 9. Входы преобразователя 1 0 кода в код подключеныттк выходам компараторов 2, а его выходы - к входам соответствующих разрядов реверсивного счетчика 9.Преобразователь угла поворота валяв код работает следующим образом.;ВДНапряжения, снимаемые с фазных обмоток сельсиц-датчика 1, в зависимостиОт угла поворота Ф, изменяются пс синусоидальному закон.;, Эти напряженияОт О, Ос являтотся переменными с чясЗОтотой напряжения гитания (возбуждения),модулированные цо амплитуде по "инусоидальцому (или косинусоидальному, в зависимости от того, что выбрано эя качало отсчета) закону углом поворота валя52,вращающегося Объекта), причет,я из -япространственного сдвига обмоток. синхронизации сельсиц-датчика 1 (120 )соответственно эякоц модуляции ь каждой фазе имеет Один и тот же характер,отолько со сдвигом в 120, Фяэные напряжения поступают ца входы компарятора 2 и электронных ключей 3. Ня компараторах 2 напряжениях (.)д, Оь и (Зссравниваются попарно меткду собой и снулевым уровнем, В мотлент равенстваогибающие фазных напряжений имеютмаксимальную крутизну и поэтому няоуглах о( - 30 К получается наибольшая точность фиксации угловых положений ротора, то есть вьщеляются 12 секторов с большой точностью фиксации ихграниц, в пределах которых определяется вцутрисекторное значение кода углас помощью блока 6 преобразования напряжения в код, Сравнением мгновенныхзначений фазных напряжений получаютсяимпульсные последовательности. формируемый из каждой последовательности строб несет информацию с высокой точностью фиксации о передних и задних границах 30 -х секторов, причем передний фронт строба определяет ке передонюю границу 30 -го сектора, тяк и эяд.(Ънюю предыдущего 30 -го сектора, я задний фронт переднюю другого 30о го сектора и зядцюто, предшествующего ему соответственно, ПпямоугОльттые им пульсцые последовательности в компаря.- гторахследуют с частотой питающей сети фя эя которых неся А цнформя ц.НО о моментах сравнения. Стробы с выхода КОмпяряторов 2 поступяюг ця вход цешифряторя 5, с выходя тоторого формируется сттгца 1 т уцряцления злектроцнетттигтключами 3 ц эцяк ;ипояярного:.яаряженця блока 6 пре;.бряэовяция напряжения в код, Электре тцыми ключами 3 выбирается соответствуюцтяя пара фяэттьтх напряжений в эявцсимс ти От сиги с дешифрятора 5. тдемоду:.ятором ., Нз выбранной пары напряжений выделяется огибающая, иэ которой преобразователь 6 напряжения в код формирует код углаОв пред лях 30 -х секторов. Знак входного биполярного напряжения преобразователя 6 напряжения в код определяется сит целом: дешифратора 5, В пределахО30 -х секторов огибающая соответствующих напряжений близка к линейному закону т,2% стиибкя отклонения ситтусоттдяльцого цяттряжеция компенсируется соответствующим из бором сетки резисторов). Напри.кяиэ ця входе блока 6 преобразования напряжения в коц изменяется по пилообразному зякоцу в пределах полного Оборота:.для. Код ямплитуццого зцячечця пилообразно о напряжения с выходя блока 6 преобразования цяпрлжсция и коц поступяег ця вт;Оц вычитятощего устройства 7, которое формирует единичные приращения вычитанием двух последова-. тельных ио времени кодов. Единичные приращения поступают ц вход блока 8 умножения. который служит для преобразования едлцичцых трцзяткеций умножением ня определенный коэффициент их последовательности цля получетцтя циоичцого кодаця выходе реверсивного счетчика 9. Тяк кяк ця выходе ком"зрягоря 2 получаются стробы с высокой точностью фиксации фронтов то представляется пер-.- спективным испольэовать данное преиму.= ществс ц для коррекции показаний ревер"= сивцого счетчика 9 и процессе цре ря эовация угла поворота вала и код. Коррекция Осуществляется с помощью блока 10 преТираж 682 Подписноеомитете СССРкрытийнаб.,022 3/36 ЦНИИПИ по дела 1 3 035, МосквЗаказ 1 Государственногом изобретений и оа, Ж-З 5, Реушске 4/5 илиел ППП "Петент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 7204 образования кода в коа, который осуществляет сброс реверсивного счетчика 9 и ввод соответствующего кода двенадцать раз за оборот (тц есть при прохожденииограницы каждого 30 -го сектора). Так как стробы с выхода компараторов 2 одонозначно определяют кажаый 30 -ый сектор, то блок преобразования кода в 1 ,код формирует на выходе код, соответстовующий определенному 30 -ому сектору, 1 О а реверсивный счетчик 9 осуществляет суммирование (или вычитание в зависимости от направления вращении) приращений с выхода блока 8 умножения сокодом соответствующего 30, -го сектора. На выходе реверсивного счетчика 9 получается параллельный двоичный код угла поворота вала. Блок 10 преобразования кода в код легко реализуется на обычных логических схемах или на базе постоянного запоминающего устройства.Преаложенный преобразователь угла поворота вала в коа обладает высокой точностью преобразования угла вращении вала в код за счет значительного умень 25 щения ошибки интегрирования, ефф:.хтив 57 6ной коррекции показаний реверсивного счетчика 9 в пределах полного оборота вала. Достигается уменьшение ошибки интегрирования приблизительно в 12 раэ, что соответственно уменьшает ошибку воспроизведения угла вращения. В пред ложенном преобразователе обеспечиваето ся точная фиксация границ 30 -х секторов. формула изобретения Преобразователь угла поворота вала вкод о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности преобразователя, в него введен блок преобразования кодав код,входы которого соединены с выходами компараторов, а выходы - со входамисоответствующих разрядов реверсивногосчетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка,% 2362876/18 24, 1976,М кл. С 08 С 9/04, по которой прннято решение о выдаче авторского свидетельства.