Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК З(50 " 08 С 9/04 ЕНИЯ тво ССС978.о СССР978 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) А.Е. Малиновский и В.А. Карпов (71) Гомельский политехнический институт(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий фазовращатель, выход которого соединен через первый компаратор с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, второй и третий компараторы, инвертор, задающий генератор, соединенный с вторым входом элемента И, первую шину питания, соединенную с входом второго компаратора, вторую шину питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности преобразователя, в него введены первый и второй преобразова,803 070 тели напряжение - ток, коммутатор, элемент .ИЛИ,.кольцевой счетчик и регистр, первая шина питания соединена через первый преобразователь напряжение - ток с первым входом фазовращателя, вторая шина питания соединена с входами третьего компаратора и инвертора и с первым входом коммутатора, выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен через второй преобразователь напряжение - ток с вторым входом фазовращателя, выход второго компаратора соединен с третьим входом элемента И, выход третьего компаратора соединен с входом кольцевого С Ф счетчика, первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора, и первым входом элемента ИЛИ, второй выход - с вторым входом элемента ИЛИ, третий выход - с вторым . входом счетчика, а четвертый выхсц - Я с первым входом регистра, выход счетчика соединен с входом регистра, выход элемента ИЛИ соединен с четвертым входом элемента И.. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано для связианалоговых источников информации сцифровым вычислительным устройством.Известен преобразователь углаповорота вала в код, содержащийсицусно-косинусный датчик (СКД),подключенный через блок фазосдвигающих цепочек и компараторам, выходы которого соединены с блоком 10преобразования временного интервала в код 11.Недостатком указанного преобразователя является невысокая точность,обусловленная температурной нестабильностью блока фазосднигающих цепей.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому являетсяпреобразователь угла поворота валав кодр содержащий сие 1 усееО"косинусныйдатчик, Выход которого соединен через первый компаратор с первым входом первого элемента И выход которого соединец с первым входом первого счетчика, второй и третий компараторы, первый иннертор, задающий генератор, соединенный с вторымвходом первого элемента И, пернук 1шину питания, соединенную с входомвторого компаратора, вторую шину30питания, второй и третий иннерторы,второй и третий элементы И, триггер,ВторОЙ счетчик делитель ВыхОд задающего генератора соединен черезделитель,с первым входом второго и 35третьего элементов И, выход третьегокомпаратора соединен с первым нходом второго счетчика. и вторым входом первого счетчика Е 2,недостатком известного преобразователя является низкая стабильность,обуслонленная изменением со временем параметров фазовращения.Цель изобретения - повышение стабильности преобразователя за счетуменьшения влияния изменений пара-метров СКД.Поставленная цель достигается тем,что н преобразователь угла поворотавала н код, содержащий фазонращатель,выход которого соединен через первыйкомпаратор с первым входом элементаИ, выход которого соедицен с первымвходом счетчика, второй и третий компараторы, ццвертор, задающий генератОр соединенный с Езторым Входомэлемента И, первую шину питания, соединенную с входом второго компаратора, вторую шину питания, введеныпервый и второй преобразователи напряжение - ток, коммутатор, эле-б 0мент ИЛИ,кольцевой счетчик и регистрпервая шина питания соединеначерез первый преобразователь напряжение - ток с первым входом фазовращателя, вторая шина питания соединенаб 5 с входами третьего компаратора и инВертора и с первым входом коммутатора выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен через второй преобразователь напряжение - ток с вторым входом фазовращателя, выход второго компаратора соединен с третьим входом элемента И, выход третьего компаратора соединен с входом кольцевого счетчика, первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора и первым нходом элемента ИЛИ, второй выход - с вторым входом элемента ИЛИ, третий выход - с вторым входом счетчика, а четвертый" выход - с первым входом регистра, выход счетчика соединен с входом регистра, выход элемента ИЛИ соединен с четвертым входом элемента И.На чертеже представлена функцио-. нальная схема преобразователя угла поворота вала н код.Преобразователь содержит инвертор 1, коммутатор 2, преобразователи 3 и 4,напряжение - ток, фазонращатель 5 (синусно-косинусный датчик СКД), компараторы 6-8, генератор 9, элемент И 10, кольцевой счетчик 11, элемент ИЛИ 12, счетчик 13, регистр 14, к одному входу которого подключен выход счетчика 13, а к другому - четвертый выход кольцевого счетчика 11, третий выход которого соединен с другим входом счетчика 13, а первый и второй входы соединены с входами элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с четвертым входом элемента И 10,с третьим и вторым входами которого соединены соответственно выходы компаратора 7 и б, а с первым входом - выход генератора 9, выход элемента И 10 соединен с одним из входов счетчика 13, первая фаза питающего напряжения соединена с входом компаратора б и через преобразователь 3 напряжение - ток - с входом СКД 5, вторая фаза питающего напряжения соединена с первым входом коммутатора 2, через иннертор 1 - с вторым входом коммутатора 2 и через дополнительный компаратор 8 - с входом кольцевого счетчика 11, первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора 2, выход коммутатора 2 через преобразователь 4 напряжениеток соединен с другим входом СКД 5.Преобразователь работает следующим Образом.СКД 5 запитывается системой квадратурных токов от преобразователей 3 и 4 напряжение - ток, на выходе компараторов б и 7 будут последовательности прямоугольных импульсов, фазовый сдвиг между которыми пропорционален угловому перемещению. С помощью элемента И 10, генератора 9 фазовый сдвиг преобразУется в пачкиимпульсов, считываемых счетчиком 13. Причем в счетчик 13 заносится два измерения, одно - .при одном направлении вращения поля в воздушном зазоре СКД 5, другое - при противоположном. Изменение фазы напряжения питания и направления вращения поля осуществляется коммутатором 2, управляемым кольцевым счетчиком 11 на четыре состояния. Так как кольцевой счетчик 11 управляется компаратором 8, подключенным к второй фазе питающего напряжения, то переключение счетчика 11, а следовательно, и коммутатора 2 осуществляется во время бестоковой паузы в обмотке СКД 5, 15 Это обусловлено тем, что обмотка запитана от преобразователя 4 напряжение - ток. Как известно, в этом случае переходной процесс, вызванный переключением, не возникает. 20Отсутствие переходного процесса позволяет сократить время измерения при двух направлениях вращения поля до двух периодов питающего напряжения. 25 Два измерительных периода определяются с помощью элемента ИЛИ 12, сигнал с выхода которого разрешает заполнение счетчика 13. В течение третьего и четвертого периодов происходит обработка результатов изме- рения. В третьем периоде, когда появляется сигнал на третьем выходе счетчика 11, происходит перенос содержимого счетчика 13.в регистр,14, За счет того, что счетчик 13 накапливает информацию при прямом и обратном вращении поля в СКД 5, происходит усреднение измерения; в четвертый период происходит установка счетчика 13 в нулевое состояние. Устройство при этом готово к следующему измерению. Полное время преобразования угло-. вого перемещения в код предлагаемого . устройства равно четырем периодам питающего напряжения.Экономический эффект от внедрения изобретения обусловлен его техническими преимуществами.1070586 Составитель А. СидоренкоТехред Ж, Кастелевич Корректор И. Муска едактор М, Тка Заказ 11686/4 е Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,Проектная,8 Тираж 569ВНИИПИ Государственногопо делам .изобретений1 13035 р Москва, ЖРауш Подписнкомитета СССРоткрытийская наб., д, 4/5