Преобразователь угла поворотавала b код

0 П И С А Н И Е ( )830461ИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспубликло делам изобретений и еткрытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие фазовращатель, подключенный к преобразователю мгновенных значений сдвига фаз выходных сигналов фазовращателя в код 11.Недостатком таких преобразователей является большая средне-квадратическая ошибка, вызванная нестабильностью мгновенных значений фазовых сдвигов.Известны так же преобразователи содержащие фазовращатель, подключенный к преобразователю сдвига фазы в код интегрирующего типа, измеряющего среднее значение сдвига фаз за один оборот модулятора фазовращателя 2.Недостатком данных преобразователей является их низкое быстродействие.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный к входам опорного и информационного реверсивных счетчиков и через делитель частоты к фазовращателю, выходы которого и выходы реверсивных счетчиков подключены к входам соответствующих фазовых дискриминаторов, выход каждого из которых через первый и второй блоки пр, - образования напряжения в частотх подключены к управляю.цим входам соответствук 1- щих реверсивных счетчиков 3.Недостатком такого, преобразователя является большая динамическая погрешность.1 ОЦель изобретения - уменьшение динамической погрешности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный к опорному и информационному вхо дам реверсивных счетчиков и через делитель частоты к фазоеращателю, выходы которого и выходы реверсивных счетчиков подключены к входам соответствующих фазовых дискриминаторов, выход каждого из которых через первый и второй блоки преобразования напряжения в частоту подключены к управляющим входам соответствующих реверсивных счетчиков, введены третий реверсивный счетчик, третий фазовыйфориула изобретения 55 дискриминатор, третий блок преобразования напряжения в частоту и два элемента ИЛИ, входы которых подключены к соответствующим выходам второго и третьего блоков преобразования напряжения в частоту, а выходы подключены к управляющим входам третьего реверсивного счетчика, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход третьего реверсивного счетчика и информационный выход фазовращателя подключены к третьему фазовому дискриминатору, выход которого подключен к третьему блоку преобразования напряжения в частоту.На чертеже представлена блок-схема преобразователя.Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с входом делителя 2 частоты и входами опорного 3, информационного 4 и третьего 5 реверсивных счетчиков.Выход делителя 2 частоты подключен ко входу фазсвращателя 6, а выходы реверсивных счетчиков 3 - 5 подключены к первым входам фазовых дискриминаторов 7 и 8 и третьего фазового дискриминатора 9 соответственно. Второй вход фазового дискриминатора 7 соединен с опорным, а вторые входы фазовых дискриминаторов 8 и 9 - с информационным выходом фазовращателя 6. Выходы фазовых дискриминаторов 7 - 9 под ключены к первому 1 О, второму 11 и третьему 12 блокам преобразования напряжения в частоту соответственно. Выходы блоков 10 и 1 соответственно подключены к управляющим входам реверсивных счетчиков 3 и 4 непосредственно, а выходы блока 12 связаны с управляющими входами реверсивного счетчика 5 через элементы ИЛИ 13 и 14, к другим входам которых подключены выходы блока 11. Реверсивный счетчик 3, фазовый дискриминатор 7 и преобразователь напряжения в частоту 10 образуют опорную систему фазовой автоподстройки (ФАП) 15, соответствующие элементы 4, 8 и1 - информационную систему ФАП 16, а элементы 5, 9 и 12, 13 и 14 - корректирующую систему ФАП 17.Преобразователь работает следующим образом,В исходном положении все системы ФАП находятся в согласованном положении и на выходах блоков 1 О - 12 импульсы отсутствуют, Разность фаз выходных сигналов реверсивных счетчиков 3 и 4, 3 и 5 (фазы выходных сигналов реверсивных счетчиков 4 и 5 равны) равна разности фаз выходных сигналов фазовра щателя и соответствует утловому положению входного вала, т. е. угловому положению входного вала соответствует код, равный разности кодов реверсивных счетчиков 3 и 4, 3 и 5, При повороте входного вала на некоторый угол с фаза информационного сигнала фазовращателя 6изменяется на угол р= Кс(,где К - коэфО 5 го 25 зо 35 40 45 50 фициент электрической редукции фазовращателя, системы ФАП 16 и 17 оказываются рассогласованными, на выходах соответствующих фазовых дискриминаторов 8 и 9 появляются напряжения рассогласования. Под действием этих напряжений блоки 11 и 12 вырабатывают импульсы с частотами, пропорциональными рассогласованию систем ФАП 16 и 17, которые суммируются с учетом знака рассогласования с импульсами генератора 1 на входах реверсивных счетчиков 4 и 5. На вход счетчика 5 поступаютч н импульсы с частотои, равнои сумме частот выходных импульсов блоков 11 и 12. В результате происходит отработка фазового рассогласования систем ФАП 16 и 17 до тех пор, пока на выходах фазовых дискриминаторов 8 и 9 напряжение станет равным ную. При этом разность кодов счетчиков 3 и 4, 3 и 5 изменится на величину, соответствующую углу поворота с(, входного вала.При вращении входного вала с постоянной скоростью Я, система ФАП 16 будет отслеживать изменение фазы информационного сигнала фазовращателя 6 с динамической ошибкой 4 с такой же как у преобразователя-прототипа:где Я- добротность по скорости системыФАП 16.Импульсы отработки системы ФАП 16 через элементы ИЛИ 13 и 14 подаются на управляющие входы реверсивного счетчика 5 и обеспечивают отслеживание выходным сигналом реверсивного счетчика 5 изменения фазы информационного сигнала фазовращателя 6 с точностью динамической ошибки Ла(, Ошибка системы ФАП 16, которая, по существу, является входным воздействием системы ФАП 17, при постоянной скорости Я. входного вала постоянна и отрабатывается системой ФАП 17 до нуля. Коди рова нне углового положения вра гца ющегося с постоянной скоростью вала производится без динамической ошибки.При постоянном ускорении входного вала динамическая ошибка предлагаемого преобразователя постоянна по величине и обратно пропорциональна произведению добротностей систем ФАП 16 и 17 по скорости.Таким образом, предлагаемый преобразователь имеет меньшую динамическую погрешность по сравнению с известным. Экономическая эффективность преобразователя определяется его техническими преимуществамии. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный к входам опорного и информационного реверсивных счетчиков и через делитель частоты к фазовра Шателю, выходыкоторого и выходы реверсивных счетчиков подключены к входам соответствующих фазовых дискриминаторов, вь 1 ход каждого из которых через первый и второй блоки преобразования напряжения в частоту подключены к управляющим входам соответствующих реверсивных счетчиков, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности, в него введены третий реверсивный счетчик, третий фазовый дискриминатор, третий блок преобразования напряжения в частоту и два элемента ИЛИ, входы которых подключены к соответствующим выходам второго и третьего блоков преобразования напряжения в частоту, а выходы подключены к управляющим входам третьего реверсивного счетчика, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход третьего реверсивного счетчика и информационный выход фазовращателя подключены к третьему фазовому дискриминато ру, выход которого подключен к третьему блоку преобразования напряжения в частоту. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3188627, кл. 340 - 347,10 опублик. 1965.2. Авторское свидетельство СССР503268, кл. 6 08 С 9/00, 1973.3. Авторское свидетельство СССР404111, кл. б 08 С 9/ОО, 1971 (прототип). ь А Смирновойкас Корректор М. ШарошнПодписноего комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 4/5город, ул. Проектная, 4