Преобразователь угла поворота в напряжение постоянного тока

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1 741303да делам изобретений и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА В НАПРЯЖЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к области автоматики и, в частности, может быть применено в качестве преобразователя угла поворота СКВТ в аналоговую величину, линейно зависящую от угла поворота. Известен преобразователь угла поворота в интервал времени, содержащий СКВТ и двойную КС-цепочку и временное кодирующее устройство .1,Основным недостатком преобразователя является ограниченный диапазон преобразователя, так как при использовании двойной КС-цепочки возникает неоднозначность преобразования, связанная с двойным по отношению к углу поворота изменением фазы.Второй из известных преобразователей угла поворота в интервал времени также содержит двойную ЙС-цепочку и временное кодирующее устройство, а для определения признака полуокружности в него введены индикаторы фазы и логические схемы 2.Этот преобразователь также нг обеспечивает полного диапазона преобразования и требует сложных схемных решений, например включения сложных логических схем. Наиболее близким техническим решениемк изобретению является преобразователь угла поворота в напряжение постоянного тока, содержащий СКВТ, двухканальный фильтр, двойную КС-цепочку, двухканальный усилитель, компараторы, делители частоты па два, временное кодируюшее устройство 3.Недостатком известного преобразователяявляется погрешность, возникающая из-за неопределенности срабатывания (сбоя) де лителей частоты на два в момент включенияпреобразователя. При сбое угол, соответствующий временному интервалу, будет отличаться от угла поворота СКВТ на 180.Целью изобретения является повышение 5точности работы преобразователя. Поставленная цель достигается тем, чтопреобразователь снабжен фазовым дискриминатором, четырьмя ключами, источником эталонного напряжения, сглаживающим 20 фильтром, делителем эталонного напряжения на два, схемой неравнозначности, дополнительным компаратором с зоной гистерезиса, элементом НЕ, дифференциальным усилителем и сумматором, один вход фазового дискриминатора подключен к источнику питания СКВТ, а другой - к синусной обмотке СКВТ, выход фазового дискриминатора подключен.к первому входу схемы не- равнозначности, к управляющему входу первого ключа, и через элемент НЕ - к управляющему входу второго ключа, выход источника эталонного напряжения через третий ключ, управляющий вход которого подключен к выходу временного кодирую- щего устройства, и сглаживающий фильтр подключен к первому входу дополнительного компаратора и к первому входу сумматора, а также через делитель эталонного напряжения на два подключен к второму входу дополнительного компаратора и к информационным входам первого и второго ключей, выходы которых подключены к двум входам дифференциального усилителя, выход которого через четвертый ключ подсоединен к второму входу сумматора, выход дополнительного компаратора подключен к второму входу схемы неравнозначности, выход которой подключен к управляющему входу четвертого ключа.Такой преобразователь позволяет получить напряжение постоянного тока, пропорциональное углу поворота СКВТ в диапазоне углов от 0 до 360,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема преобразователя.Преобразователь содержит СКВТ 1, двухканальный фильтр 2 низкой частоты, двойную КС-цепочку 3, двухканальный усилитель 4, компараторы 5, 6, 7, делители 8, 9 частоты на два, временное кодирующее устройство 10, фазовый дискриминатор 11, схему 12 неравнозначности, ключи 13, 14, 15, 16, сглаживающий фильтр 17, делитель 18 эталонного напряжения на два, элемент 19 НЕ, дифференциальный усилитель 20, сумматор 21 и источник 22 эталонного напряжения.Преобразователь работает следующим образом. Сигналы СКВТ 1 через двухканальный фильтр 2 низкой частоты поступают на КС- цепочку 3, на выходе которой получаются напряжения, пропорциональные Ъ" э 1 ц( а+ 45 и Чсов( а+45). Сигналы с выходов двойной КС-цепочки, имеющие разность фаз, равную 2 а; через двухканальный усилитель 4 подаются на компараторы 5 и 6. Двухканальный усилитель служит для согласования входов компараторов (достаточно низкоомных) с высокоомными выходами двойной КС-цепочки, Сигналы с компараторов 5 и 6 подаются через делители 8 и 9 частоты на два на временное кодирующее устройство 10, где преобразуются в импульсы, имеющие длительность, пропорциональную углу поворота ротора СКВТ 1 в диапазоне углов от 0 - 360. Напряжение с источника 22 эталонного напряжения через ключ 13, управляемый сигналами с выхода временного 30 35 40 45 50 55 кодирующего устройства 10, пропорциональными углу поворота СКВТ 1, поступает на сглаживающий фильтр7, на выходе которого получается напряжение постоянного тока, пропорциональное углу поворота СКВТ, Затем это напряжение через сумматор 21 поступает на выход преобразователя.При сбое выходных напряжений делителей 8 и 9 частоты на два появляется погрешность преобразования, соответствующая 180. Эта погрешность также равна напряжению -, получаемому на выходе делителя 18 эталонного напряжения на два. В зависимости от знака полуокружности, в которой происходит сбой делителей частоты на два, возникающая погрешность ликвидируется добавлением или вычитанием на сумматоре 21 из выходного напряжения сглаживающего фильтра напряжения фСравнительные испытания данного преобразователя показали, что диапазон преобразования сигналов СКВТ в напряжение постоянного тока, пропорциональное углу поворота, может быть увеличен в два раза, то есть в пределах изменения углов от 0 до 360.Формула изобретенияПреобразователь угла поворота в напряжение постоянного тока, содержащий СКВТ, двухканальный фильтр, двойную КС-цепочку, двухканальный усилитель, компараторы, делители частоты на два, временное кодирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен фазовым дискриминатором, четырьмя ключами, источником эталонного напряжения, сглаживающим фильтром, делителем эталонного напряжения на два, схемой неравнозначности, дополнительным компаратором с зоной гистерезиса, элементом НЕ, дифференциальным усилителем и сумматором, один вход фазового дискриминатора подключен к источнику питания СКВТ, а другой - к синусной обмотке СКВТ, выход фазового дискриминатора подключен к первому входу схемы неравнозначности, к управляющему входу первого ключа и через элемент НЕ - к управляющему входу второго ключа, выход источника эталонного напряжения через третий ключ, управляющий вход которого подключен к выходу временного кодирующего устройства, и сглаживающий фильтр подключен к первому входу дополнительного компаратора и к первому входу сумматора, а также через делитель эталонного напряжения на два подключен к второму входу дополнительного компаратора и к информационным входам первого и второго ключей, выходы которых подключены к двум входам дифференциального усилителя, выход которого через четвертый ключ подсоединен к второму входу сумма741303 Составитель А. Куликов Техред К.Шуфрич Корректор В. Синицкая Тираж 682 Г 1 одписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Н. Аристова Заказ 3208/49 тора, выход дополнительного компаратора подключен к второму входу схемы неравнозна ч ности, выход которой подключен к уг 1- равляющему входу четвертого ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США2894256, кл. 340-347,1969.2. Авторское свидетельство СССР354443, кл. 6 08 С 9/04, 1970.3. Авторское свидетельство СССР525989, кл. 6 08 С 9/04, 1975 (прототип).