Преобразователь угла поворота вала в код

. ООюз сОВетснихСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 08 С 9/00 МИТЕТ СССР иЙ и ОткРыти ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБ САНИЕ ИЗОБРЕТ ьство СССР1977.тво СССР1977 (провидете 9/04,А АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОВАЛА В КОД, содержащий сельсин, первичная обмотка которого соединена сформирователем опорного сигнала,одна вторичная обмотка соединена собщей анной, а две других вторичныхобмотки сельсина подключены к однимвходам первого и второго фазочувствительных выпрямителей соответственно, другие входы которых соединены с формирователем опорного сигнала,а выходы подключены к одним входампервого и второго интеграторов,выходы первого и второго интеграторовподключены к одним входам первогои второго компараторов соответственно, генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен кдругому входу первого компаратораи через фазосдвигающий элемент - кдругому входу второго компаратора,выходы первого и второго компараторовчерез элемент И подключены к первомувходу блока преобразования интервалавремени в код, второй вход которогосоединен с выходом генератора синусоидального напряжения, а третийвход - с источником тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьппения точности преобразователя, в него введен элементсброса, выход которого подключен кдругим, входам интеграторов.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. 5Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие сельсин, подключенный к аналогоцифровому преобразователю, основанные на измерении амплитуды огибаю щей выходного напряжения сельсина 13,Недостатком таких преобразователей является их невысокая точность.Наиболее близким к изобретению яв 15 ляется преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин, первичная обмотка которого соединена с формирователем опорного сигнала, одна вторичная обмотка соединена с общей20 шиной, а две других вторичных обмотки сельсина подключены к одним входам первого и второго фазочувствительных выпрямителей соответственно, другие входы которых соединены с формирователем опорного сигнала, а выходы подключены к одним входам первого и второго интеграторов, выходы первого и второго интеграторов подключены к одним входам первого и второго ком30 параторов соответственно, генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к другому входу . первого компаратора и через фазосдвигающий элемент - к другому входу второго компаратора, выходы первого З 5 и второго компараторов через элемент И подключены к первому входу блока преобразования интервала времени в код, второй вход которого соединен с выходом генератора синусоидального 40 напряжения, а третий вход - с источником тактовых импульсов 21.Недостатком такого преобразователя является погрешность, вызванная изменением амплитуды выходных сигналов сельсина относительно выходного сигнала генератора синусоидального напряжения.Цель изобретения - повьппение точ ности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин, первичная обмотка которого соединена 55 с формирователем опорного сигнала, одна вторичная обмотка соединена с общей шиной, а две других вторичных обмотки сельсина подключены к одним входам первого и второго фазочувствительных выпрямителей соответственно, другие входы которых соединены с формирователем опорного сигнала, а выходы подключены к одним входам первого и второго интеграторов, выходы первого и второго интеграторов подключены к одним входам первого и второго компараторов соответственно, генератор синусоидального напряжения, выход которого подключен к другому входу первого компаратора и через фазосдвигающий элемент к другому входу второго компаратора выходы первого и второго компараторов через элемент И подключены к первому входу блока преобразования интервала времени в код, второй вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, а третий вход - с источником тактовых импульсов, введен элемент сброса, выход которого подключен к другим входам интеграторов.На фиг.1 представлена блок-схема преобразователя, на фиг.2 - временные диаграммы его работы. Преобразователь содержит фазочувствительные выпрямители 1 и 2, к входам которых подключен сельсин (датчик) 3, входящий в состав индикаторной передачи, Формирователь 4 опорного сигнала соединен с первичнойобмоткой сельсина 3 и другими входами фаэочувствительных выпрямителейи 2, выходы которых подключены соответственно к входам интеграторов5 и 6, Интеграторы 5 и 6 имеют специальные входы, при поступлении сигналов на которые на выходе интеграторов 5 и 6 устанавливается напряжение равное нулю. Эти входы объединены и к ним подключен выход элемента 7 сброса, осуществляющего периодический сброс интеграторов 5 и 6,Выходы интеграторов 5 и 6 подключенык первым входам двухпороговых компараторов 8 и 9, На выходе компараторов 8 и 9 сигнал логической единицыпоявляется при условии, что потенциалы на их первых и вторых входахравны (с учетом заданной точности),К второму входу компаратора 8 подключен выходфгенератора 10 синусоидального напряжения,К второму входу компаратора 9 подключен выход фазосдвигающего элемен1107142 та 11, на вход которого поступает напряжение от генератора 10, Элемент ,11 осуществляет сдвиг по фазе на 60 напряжения генератора 10, оставляя неизменной его амплитуду. Выходы ком параторов 8 и 9 через логический элемент И 12 подключены к входу СТАРТ блока 13 преобразования интервала времени в код, представляющего собой счетчик тактовых импульсов с ключевой схемой на входе. На входе СТОП блока 13 сигнал поступает в момент времени, соответствующий начальной фазе выходного напряжения генератора 10, Цифровой код считывается в параллельной или последовательной форме с выходов блока 13.На временной диаграмме (фиг.2) представлено: 1,П - напряжения на входах и выходе компаратора 8, Ш, 1 У- напряжения на входах и выходе компаратора 9.Принцип работы преобразователя угла поворота вала в код заключается в следующем.25Выходные напряжения сельсинадатчика при одной заземленной фазе равныП 1= 13 Б соя(с 1,-7 г 130 1 О ОмфаР=А ЗЬ Сай= -/3 0 соя(. -где о - угол поворота вала сельсина,О - максимальное по углу оС значение напряжения вторичнойобмотки сельсина-датчика.Обозначим о 1,=-РЪ(5)Период сигнала сброса интеграторов устанавливается большим величины 40из напряжения (5), чем обеспечивается выполнение равенства (4).Выходной сигнал элемента И 12 является началом для преобразованияинтервала времени в код в блоке 13.45С момента прихода сигнала СТАРТпреобразователь осуществляет счеттактовых импульсов до момента приходасигнала СТОП, который синхронизирован с начальной фазой генератора 1 О.Промежуток времени между этими сигналами С (фиг.2) определяется из выражения.оЫ =2 т-а сИспользуя выражение (3) и переходя 55 к углу с,получаем для одного периода тогда П= 13 Пс я 1 пь Бд= 3 П я 1 п(р-),После выпрямления напряжений фазочувствительными выпрямителями 1 и 2 на их выходах формируются напряжения постоянного тока Бэ= Пп я 3.п,П 4 Пм я 1 п (ь- - ),дгде 0 - максимальное по углу Рзначение выходного напряжения фазочувствительных выпрямителей,Эти сигналы поступают на входыинтеграторов 5 и 6, На выходах интеграторов напряжения изменяются позакону 1 в= Бмя 1 п,ьБе = 11,1;. я 1 п ( -), где С - текущее время)Т - постоянная времени интегрирования.На входах компараторов 8 и 9 эти сигналы сравниваются с выходными сигналами генератора 1 О ифаэосдвигающего элемента 11. Условия срабатывания компараторов определяются уравнениями.ажАаь(ю-),где А - амплитуда выходных напряжений генератора 10 и элемента 11.Выходы компараторов объединены элементом И 12, на выходе которого сигнал появляется только при одновременном срабатывании компараторов 8 и 9. Поэтому уравнения (1) и (2) следует решать совместно как систему уравнения. Решая эту систему относительно , находим: Ц)1 1-ИГО (3) где обСледствием решения системы является равенство1107142 Составитель А. СмирновРедактор С. Пекарь Техред А.Кикемезей Шулл оррек 62/35 Тираж 569ИПИ Государственного комитета ССо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб.,одписно аказВ д П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Измеряемый промежуток времени,а следовательно.и число подсчитанныхтактовых импульсов пропорциональныуглу поворота ОЬ,Применение изобретения позволит повысить точность работы преобразователя в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.