Способ преобразования угла поворота вала в код

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 11765846(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД1 О Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к способам преобразования угла поворота в код, и может быть использовано при создании автоматизированных информационных 5 и управляющих систем с цифровыми вычислительными машинами.Известны способы преобразования угла поворота вала в цифровой код, основанные на преобразовании угла поворота вала в синфазные напряжения переменного тока, преобразовании синФазных напряжений последовательно в сигналы синусоидального напряжения, фаза первого из которых линейно свя зана с углом поворота, а фаза второго - с дополнением до 360 , и сравнения фаэ сигналов 11.Недостатком указанных способов является большое время преобразовао О ния в диапазоне углов от 0 до 360 При этом, время преобразования в значительной степени определяется длительностью переходных процессов после переключения сигнала на входе фазосдви гающей цепи в устройствах, реализующих указанный способ.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ, основанный на преобразовании угла по 2ворота вала в синфазные напряжения переменного тока, амплитуды которых пропорциональны синусу и косинусу угла поворота, преобразовании синфаэных напряжений последовательно в системы синусоидального напряжения, фаза первого из которых линейно связана с углом поворота, а фаза второго с дополнением угла поворота до 360 , в котором, кроме того, фиксируют момент перехода первого сигнала через,нуль, подают опорный сигнал в момент окончания зоны нерабочих углов, подают импульсы Фиксированной частоты, Фиксируют момент перехода второго сигнала через .нуль и прекращают подачу им" пульсов фиксированной частоты, подсчитывают импульсы Фиксированной частоты, число которых пропорционально углу поворота вала 12. Недостатком этого способа преобразования является ограничение эоны рабочих углов, в которой возможно преобразование (датчик неполнооборотен),Кроме того, выработка в соответствиисо способом опорного сигнала требуетдополнительной аппаратуры,Цель изобретения - расширение диапазона преобразования (расширениеэоны рабочих углов до 360 ф ), без ухудшения быстродействия.Поставленная цель достигается тем,что в способе преобразования угла поворота вала в код, основанном на преобразовании угла поворота вала в синфазные напряжения переменного тока,поочередном преобразовании синфазных.напряжений в синусоидальные напряжения, фаза первого из которых линейно связана с углом поворота, .афаза второго - с дополнением до 360 ф,.фиксации моментов перехода черезнуль первого и второго синусоидальных напряжений, определении интервала межцу ними, заполнении его высокочастотными импульсами, которые подсчитываются, и определении промежуточного кода в момент прохожденияпервого синусоидального напряжениячерез нуль задерживают фиксациюмомента перехода через нуль второго 2 Осинусоидального сигнала на заданныйинтервал - интервал времени, которыйзаполняют заданным количеством импульсов, фиксируют момент прохождения через нуль второго синусоидаль.ного напряжения, сравнивают его сопорным сигналом и по результатусравнения формируют сигнал, которымкорректируют промежуточный код и получают выходной код.Эадержка фиксации момента перехода через нуль второго синусоидальногонапряжения позволяет исключить влияние переходных процессов, вызванныхпереключением сигнала на входе Фазосдвигающей цепи, на результат преобразования. После синусоидальногонапряжения через строго определенноеи всегда постоянное время, достаточное для окончания переходных процессов, формируется сигнал разрешения 40Фиксации момента перехода через нульвторого синусоидального напряжения,Возможны два случая момента перехода через нуль второго синусондального напряжения. В первом случае момент перехода через нуль второго синусоидального напряжения наступает после времени задержки и подсчитанное, число импульсов пропорционально углу поворота вала, Во втором случаемомент перехода через нуль второгосинусоидального напряжения наступаетво время задержки, тогда съем высокочастотных импульсов прекратится после момента перехода через нуль второ-,го. синусоидального напряжения в следующем периоде. В этом случае подсчитанное число импульсов требуеткоррекции,На чертеже представлена блок-схемапреобразователя угла поворота ва- Щла в код.Преобразователь включает синуснокосинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, переключатель 2 входовфазосдвигающей цепи, фазосдвигаяцую б 5 цепь 3, формирователь 4 строб-импульсов, устройство 5 блокировки, элемент 6 И, генератор 7 импульсов высо" кой частоты, двоичный счетчик 8, схе" му 9 коррекции.При запитке синусоидальным напряжением первичной обмотки СКВТ 1, на вторичных обмотках трансформируются сигналы переменного тока, амплитуды которых пропорциональны синусу и косинусу угла поворота ротора относительно статора.Эти сигналы поступают на переключатель входов фазосдвигающей цепи 2, имензций два положения и соответственно два вида подключения вторичных обмоток к входам фаэосдвигающей цепи 3. В зависимости от положения переключателя входов 2 на выходе Фаэосдвигающей цепи 3 формируются сигналы синусбидального напряжения, фаза первого из которых пропорциональна углу поворота вала, а фаза второго - дополнению до 360 О .Сигналы синусоидального напряжения с выхода фаэосдвигающей цепи 3 поступают на форМирователь 4 строб-импульсов, который вырабатывает в момент пе- . рехода синусоидального сигнала через нуль от отрицательных к положительным первый или второй строб-импульсы. По первому строб-импульсу устройство 5 блокировки формирует сигнал, по которому элемент б И, разрешает прохождение импульсов высокой частоты с генератора 7 импульсов высокой частоты на вход двоичного счетчика 8, и который поступает также на переключатель входов фазосдвигающей цепи 2 для переключения вторичных обмоток. Одновременно устройство 5 блокировки блокирует прохождение последующих строб- импульсов. Двоичный счетчик 8, подсчитывающий количество импульсов высокой частоты, по определенному количеству импульсов М вырабатывает сигнал раэблокировки, поступающий на устройство 5 блокировки. Количество импульсов М определяется из условия;М 7(Тгде Т - время окончания переходныхпроцессов после переключения вторичных обмоток;1 - тактовая частота импульсоввысокой частоты.После снятия блокировки по второму строб-импульсу, поступающему с формирователя 4 строб-импульсов через устройство 5 блокировки на элемент б И, прекращается поступление импульсов высокой частоты на вход двоичного счетчика 8. Второй строб-импульс поступает также на переключатель входов фаэосдвигающей цепи 2 для переключения входов фазосдвигающей цепи в исходное положение.765846 Формула изобретения Составитель П.НаэаркинаРедактор Т. Киселева Техред М. Кузьма Корректор М,Коста Заказ 6924/18 Тираж 682 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Второй строб-импульс поступает также на блок 9 коррекции для сравнения с сигналом опорной Фазы и вырабатывает сигнал коррекции числа импульсов, зафиксированных в счетчике 8.В результате в счетчике 8 Фиксируется код, пропорциональный углу доворота вала.Использование предлагаемого способа преобразования угла поворота вала в код позволяет расширить диапазон преобразования угла до 360 ф при сокращении аппаратурных затрат на 10-15,Благодаря этому расширилась область использования преобразователей с промежуточным преобразователем в Фазу и переключением обмоток датчика 15 без ухудшения их быстродейстйия, что позволяет сократить расходы на проектирование специализированных преобразователей угла поворота вала в код, используемых в цифровых следящих 20 системах и автоматизированных системах управления. Способ преобразования угла поворота вала в код, основанный на преобразовании угла поворота вала в синфазные напряжения переменного тока, поочередном преобразовании синфазных напряжений в синусоидальные напряжения, Фаза первого иэ которых линейно связана с углом поворота, а фаза второго - с допблнением до 360 ф, фиксации моментов перехода через нуль первого и второго синусоидальных напряжений, определении интервала между .ними, заполнении его высокочастотными импульсами, которые подсчитываются, и определении промежуточного кода, о т л и ч а ю щ и й с я тем,. что с целью расширения диапазона преобразования, в момент прохождения первого,синусоидального напряжения через нуль задерживают второй синусоидальный сигнал на заданный интервал времени, который заполняют заданным количеством импульсов, Фиксируют момент прохождения через нуль второго синусоидального напряжения, сравнивают его с опорным сигналом и по результатам сравнения Формируют сигнал, которым корректируют промежуточный код и получают выходной код.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 407367, кл. Я 08 С 9/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССР Р 607249, кл. Й 08 С 9/О, 1974 ,прототип.