Преобразователь угол-фаза-код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 3 М 1/5 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДКтидьСта ОСУДАРСТНЕКНЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СССР Э 908179, кл. С 08 С 9/00, 1980.Авторское свидетельство СССР У 858051, кл. С 08 С 9/04, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ - ФАЗА - КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и моает быть использовано для преобразования угла поворота вала в код. Целью изобретения является повышение точности, Для этого в преобразователь содержащий генератор, делитель, блок формирования синусоидального тока, блок формирования косинусоидального тока, блок сравнения амплитуд, Формирователь фазовых импульсов, блокуправлеяия, арифметический блок, фаэовращатель, первый усилитель, формирователь синусондальных сигналов,введены второй усилитель, выпрямитель, компаратор, источник опорногонапряаения, фильтр нвкних частот,а в фаэовращатель введена обмоткамеры магнитной индукции, Повышениеточности достигается тем, что обмоткой меры магнитной индукции, вторымусилителем, выпрямителем, компаратором и фильтром нишних частот значение магнитной индукции преобразуетсяв напряжение, которое сравниваетсяв блоке сравнения с заданным напряаением, и осуществляется автоматическое поддержание заданной величинымагнитной индукции в сердечнике фазовращателя, что повышает точностьработы преобразователя при воздействии внешних условий, 1 ил.2 2Кварцевый генератор 1 вырабатывает стабильное по частоте импульсноенапряжение, которое делитель 2 частоты делит в 2" раз (где И - число егоразрядов), вырабатывая о импульсныхсигналов типа меандр, образующих кодовую маску, две последовательностиопорных меандров частоты Г 1 1 /2сдвинутые друг относительно друга наь/2.С выхода делителя 2 частоты управляющие импульсы и опорные меандры поступают на входы блоков 3 и 4 Формирования синусоидального и косинусоидального токов, которые с блоком 6Формирования сннусоидальных напряжеф.ний и с блоком 5 сравнения амплитудобеспечивают точную установку и стабилизацию равенства амплитуд и точ"ную установку 90-градусного сдигафаз токов, питающих Фазовращатель 8.Стабилизация по амппитуде и по фазетоков питания Фазовращателя 8 обеспечивает отсутствие дрейфа нуля фазывыходного напряжения от нагрева обмоток,Квадратурные токи питания черезусилитель 7 поступают на входные обмотки фазовращателя 8. Напряжениес выходной обмотки фвзовращателя 8поступает на вход формирователя 9,вырабатывающего фаэовые импульсы,временное положение которых относительно начала преобразования, определяемого опорным меандром, пропорционально углу поворота ротора фазовращателя 8. Блок 10 управления, навходы которого приходят фазовые импульсы и И -импульсных напряжений ти%.1пв меандр с частотами Р 1, 2 И 2 Р 1с пятого выхода делителя 2 частоты,преобразует совместное с арифметическим блоком 11 временной интервал,образованный мезду фаэовьв импульсоми опорно меандром частоты И, вцифровой код,Одновременно на обмотке 12 мерымагнитной индукции наводится переменная ЭДС, среднее значение амлитудыкоторой пропорционально величине индукции (потока) в мвгнитопроводе.ЭЛС, индуктированная в обмотке 12меры магнитной индукции, усиленнаяусилителем 13, выпрямленная выпряьвтелем 14, поступает на первый входкомпарвтора 16 напряжений, на второйвход которого приходит напряжениес блока 15 опорных напряжений. 1 125458Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразо.вания угла поворота вала в код.Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Нв чертеже приведена структурнаясхема преобразователя угол - фаза -код.Преобразователь содержит кварцевый генератор 1, делитель 2 частоты,блоки 3 и 4 Формирования синусоидального и косинусоидального токов, блок5 сравнения амплитуд, формировательб синусоидальных напряжений, усилитель 7, фазовращатель 8, формирователь 9 фазовых импульсов, блок 10управления, арифметический блок 11,обмотку 12 меры магнитной индукции,усилитель 13, выпрямитель 14, источник 15 опорного напряжения, компаратор 16 напряжений, Фильтр 17 нижнихчастот.Блок 10 управления содержит последовательно соединенные синхронизатор18 и блок 19 вентилей.Каждый из блоков 3 и 4 Формирования синусоидвльного и косинусоидаль"ного токов может содержать компаратор фаз, Формирователь импульсов, ЗОуправляемую линию задержки, датчиктока, управляемый вентиль, триггери регулирующий элемент. Блок 6 Формирования сииусоидвльных напряженийможет быть выполнен в вице активныхЙС-фильтров на операционных усилителях, формирователь 9 фазовых имнульсов " в виде интегрального компаратора с диффереицнрующей схемой на выходе. Арифметический блок 11 может щбыть выполнен в виде й -разрядного регистра, выпрямитель 14 - в виде диодного моста и ВС -Фильтра, синхронизатор 18 - на ЗК -триггере. Обмотка 12меры магнитной индукции представляетсобой 1-5-витковую,в зависимости отпараметров магнитопровода обмотку,уложенную через ярмо мвгнитопровода,причем одна сторона витков укладывается в один из пазов магнитопровода,а вторая сторона витка укладываетсяв технологический паз, прорезанныйв ярме магнитопровода со стороны,противоположной пазу, в который уложена первая сторона обмотки меры маг- унитной индукции.Преобразователь работает следующрм образом,3 1254Компаратор 16 напряжений сравнивает постоянное напряжение. с выходавыпрямителя 14, пропорциональное магнитной индукции в магнитопроводеФаэовращателя, с постоянным напряжением блока 15 опорных напряжений,величина которого соответствует номинальному значению индукции в магнитопроводе фазовращателя. 8 и вырабатывает сигнал рассогласования. Выходной сигнал компаратора 16 напряженийпоступает на фильтр 17, на выходекоторого образуется медленно изменяющееся опорное напряжение, величинакоторого в установившемся режиме 15, колеблется вокруг значения, соответствующего номинальной величинеиндукции в магнитопроводе, Блок 5сравнения амплитуд производит сравнение амплитуд синусоидального икосинусоидального токов с одним опорным напряжением, поступающим на еготретий вход с выхода Фильтра 17, ивырабатывает управляюирюй сигнал, покоторому в блоках 3 и 4 Формированиясинусоидального и косинусоидальноготоков производится регулировка амплитуд, пит,1 ющих фазовращатепь 8 токов. При изменении температуры ок.ружающей среды происходит изменение 30среднего значения ЭДС, иидуктироваиной в обмотке 12 меры магнитной индукции, изменяется величина постоянного напряжения на нервом входекомпаратора 16 напряжений, который р 5вырабатывает сигнал сравнения, изменяющий опорное напряжение с выходаФильтра 17. Блок 5 сравнения амппи"туд совместно с блоками 3 и 4 форивроваиия синусоидального и косинусо- щидальиого тока изменяют амплитудыквадратурных токов питания Фазовращателя 8 пропорционально новому опорному напряжению, поступающему на третий вход блока 5 сравнения амплитуд, цчто вызывает изменение магнитногопотока в магнитопроводе,Таким образом, если по какой-либопричине увеличивается индукция внутри сердечника фазовращателя 8, вырас-отает напряжение обмотки 12 меры магнитной индукции и соответственно навыходе выпряютеля 14. Это приводитк превышению выходного напряжениявыпрямителя 14 уровня опорного напря-уженил, Если напряжение на первомвходе компаратора 16 напряжений выше уровня входного опорного напряже 582 4йия, то на его выходе формируетсь напряжение сравнения, которое вызывает уменьшение напряжения на выходе фильтра 17 и, соответственно, уменьшение опорного напряжения на входе блока 5 сравнения амплитуд. В резуль тате уменьшается напряжение на выходах блоков 3 и 4 формирования синусоидального и косинусоидального токов, что приводит к уменьшению магнитной индукции в сердечнике,Таким образом, предлагаемое построение преобразователя позволяет ис- . ключить дрейф фазы выходного напряжения из-эа нагрева магнитопровода фазовращателя 8, а следовательно, повысить точность преобразования. Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я Преобразователь угол - фаза - код, содержащий кварцевый генератор, выход которого соединен с входом делителя частоты, первый выход которого соединен с первым и вторым входами блока Формирования синусоидального тока, второй выход - с третьим входом блока Формирования синусоидального тока, третий выход - с первым и вторьм входами блока формирования косинусоидального тока, четвертый выход - с третьим входом блока формирования косинусоидального тока, пятый выход - с первым входом блока управления, первые выходы блока фор мирования синусоидального тока и блока формирования косинусоидального тока соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения амплитуд, выход которого соединен с четвертьии входами блока Формирования синусоидального тока и блока формирования косинусоидального тока, вторые выходы которых соединены с первым и вторья входами формирователя синусоидальных напряжений, выходы которого соединены через первый усилитель с первьки выводами входных обмоток Фазовращателя, вторые выводы которых соединены с пятыми входами блока Формирования синусоидального тока и блока Формирования косинусоидального тока, выходная обмотка фаэовращателя. соединена через Формирователь Фазовых импульсов с вторым входом блока управления, выход которого соединен с арифметическим блоСоставитель А.СидоренкоТехред В.Кадар Корректор И.Пожо Редактор М,Петрова Тираж 816. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5. Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 1254 ком, выход которого является выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования в него введены второй усилитель, выпрямитель, источник опорного напряжения, компаратор, фильтр нижних частот, в фазовращатель введена обмотка меры магнитной индукции, блок сравнения амплитуд выполнен в виде трехвходово О 582го блока, обмотка меры магнитнойиндукции через последовательно сое"диненные второй.илитель и выпрямитель соединена с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - с входом фильтра ниж"них частот, выход которого соединенс третьим входом блока сравненияамплитуд.