Преобразователь угла поворота вала в частоту

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 681, .325(088.8) Опублкковаи тень,% 2105,06,80 06.80, Бю Дата опублик ия описан(54) ПРЕОБРА ТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАСТОТУ чае в устнсапия влияЫ.женному щности являПредлагаемое устройство относится к области телеметрии и предназначено для,непосредственного преобразования углаповорота вала в частоту следования имп упьсовв аппаратуре с высокими точностнымипараметрамиИзвестны устройства преобразования. угла поворота вала в частоту, в которых питание датчиков осуществляется отнестабилизированной сети, Они построены10с промежуточным преобразованием в кодлибо фазовых, либо амплитудных параметров датчика, В последнем слуройствах тнзедусмотрена компения нестабильности напряженыНаиболее близким к предлоустройству по технической суется устройство, содержащее последовательно соединенные датчик угла поворотавала, коммутатор входных сигналов, дискретный делитель натнзяжения (ДДН) преобразователь напряжения переменного тока в двоичный код, преобразователь кодчастота и резистор, вкпточенный последовательно с датчиком и соединенный совторым входом кбммутатора входных сигналов. Координация работы осуществляетси устройством управления 12,Преобразование происходит. в два такта. В первом такте в код преобразуетсяпадение, напряжения на резисторе, коэффициентпередачи ДДН при этом равенединице, Полученный код записываетсяв регистр ДДН, коэффициент передачи которого после первого такта становитсянеравным единице, Во втором такте вкод преобразуется сигнал от датчика угла поворота, Полученный во втором такте код записывается во входной регистртнзеобразователя код - частота и преобразуется в частоту следования импульсов, По окончании второго такта преобразования регистр ДДН очищается, япосле этого повторяется первый такт пре-образования - такт компенсации влияниянестабильности напряжения сети,Это устройство имеет два основныхтеедостатка; неоправданно большой объем8делимое напряжение изменяется прямо пронорпионально изменению напряжения сети, происходит компенсация влияния нестабильности напряжения сети на выходную частоту преобразователя,Напряжение на выходе датчика 1 рав- но 3 73060оборудования и невысокое быстродействие, Эти недостатки обусловлены тем,чьей по существу выполняется двойноепреобразование - сначала в код, затемкода в частоту следомний импульсов,Второй недостаток обусловлен также тем,что преобразомние производится последомтельно в два такта,Бель предложенного изобретения -повышение быстродействия и упронение 10преобраэомтеля,45 Сущность предложения заключается втом, что преобразование угла поворота мла датчика происходит непосредственно(без промежуточного преобразования) и15непрерывно,Это достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в частотувведен преобразователь напряжения в20частоту, выход датчика угла поворота вала соединен с первым входом дискретногоделителя напряжения, выход которого соединен со входом преобразователя напря"жения в частоту выход источника напря25жения соединен со входом преобразователянапряжения в код; выход которогосоединен со вторым входом дискретногоделителя напряженияНа чертеже иэображе на функпиональ 30ная схема предлагаемого преобразователя,Преобразователь угла поворота валав частоту содержит последовательно соединенные датчик 1 угла поворота вала,дисркретный делитель 2 напряжения (поаналоговому входу), преобразователь 3.напряжения в частоту и преобразователь4 напряжения в код, выход которого соединен с цифровым входом дискретного делителя 2 напряжения, а вход - со вхо 40дом датчика 1 угла поворота вала, Датчик 1 подключен к источнику 5 напряжения,Выходное напряжение датчика 1, пропорциональное углу поворота его мла,преобразуется в частоту следования им. пульсов преобразователем 3, При этом навыходное напряжение датчика влияют колебания напряжения сети, от которой возбуждается датчик, Для компенсации этого50влияния на выходную частоту устройстмнапряжение сети в преобраэомтеле 4 преобразуется в код, обратно пропорционально которому изменяется коэффициент деления выходного напряжения датчика 1 вделителе 2, Таким образом, при изменении напряжения сети коэффициент деления изменяется обратно пропорциональноизменению напряжения сети, а поскольку 0=1 АО1 Сгде К - коэффициент передачи датчика 1;в . угол поворота входного валадатчика,Напряжение на выходе делителя 2 напряжения равноО =ККАО,где К - коэффициент деления делителя 2 напряжения,Частота на выходе преобразователя3 равнаЕ =К О=КК Кььв ь а К 1 105 Осгде К - коэффициент передачи преЪобразователя 3,Коэффициент деления делителя 2 напряжения определяется выражениемКА Х 1где Х - значение кода на цифровомвходе делителя 2 напряжения, Поскольку цифровой вход делителя 2 напряжения соединен с выходом преобразователя4, а вход этого преобразомтеля - совходом датчика 1, значение кода на циф- .ровом входе делителя 2 напряжения будет4 с.. йгде К - коэффициент передачи преобразователя 4,Таким образом, частота следования выходных импульсов будет определяться выражением;, ;Офвы К О4 СКак видно иэ последнего выражениячастота следования выходных импульсовпропорциональна только одной переменнойуглу поворота мла датчика 1 и не зависит от напряжения сети, от которой этотдатчик возбуждается, Преобразование происходит непрерывно, выходная частота следит за изменением углами, Код на цифровом входе делителя 2 напряжения обновляется с частотой, равной быстродействиюпреобразователя 4,Предложенное устройство при реализации на той же элементной базе, что и известное устройство, имеет быстродействие по крайней мере в два раза выше,так как изменение частоты следованияимпульсов на его выходе происходит непрерывно, Кроме того, время обновленияСоставитель И, Бочароваедактор Т, Загребельная Техред Я. Бирчак Корректор С. Шом аз 2945/46 Тираж ШИИПИ Государст по делам иэобрет 113035, Москва, Ж 2 Подписиного комитета ССС й и открытийРаушская наб 4/ Проекте%аяе илиал ППП, г, Ужго 5 7396кода на цифровом входе дискретного делителя напряжения в предложенном устройстве в два раза меньше, чем в известном,Объем оборудования описываемого устройства меньше, чем известного, так какв нем нет коммутатора входных сигналови общего устройства управления, Преобразователь напряжения в код перенесен изосновного канала в канал компенсации, чтопозволяет снизить требования к нему н 10упростить его схему, Преобразователь напряжения в частоту по своей конструкциипроще, чем преобразователь код - частота,и не содержит громоздкого кварцевого резонатора, Следовательно, объем оборудования в предложенном устройстве по сравнеапо с известным устройством уменьшенпримерно в два раза,Форм ула изобретения Преобразователь угла поворота вала в частоту, содержащий источник наряже 08 6ния, выход которого соединен со входомдатчика угла поворота вала, дискретныйделитель напряжения, преобразователь напряжения в код, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействйя и упрощения преобразования,в него введен преобразователь наряжения в частоту, выход датчика угла поворота вала соединен с первым входом дикретного делителя напряжения, выход которого соединен со входом преобразователя напряжения в частоту, выход источника напряжения соединен со входом преобразователя напряжения в код, выход которого соединен со вторым входом дискретного делителя напряжения,Источники иноформации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Великобритании 1 Ф 1352529,кл, Сю 4 Н, 1975.2. Авторское свидетельство СССРМ 195206, кл, б 06 Г 14/00 30.04.66