Преобразователь перемещения в код

СОВЕТСКИХЛИСТИЧЕСКИХБЛИК1388990 1/64 ВГЕСО%31 Ч Я 3" ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 4 иал Московског титуткий,Козло СССР1983.ССР1985. тельст М 1/22 ельство М 1/64 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4124244/24-24 (22) 26.05.86 (46) 15.04,88. Бюл. (71) Смоленский фил энергетического инс (72) А. Е. Малиновс и Ю. Л. Орлов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свид У 1135010, кл. Н 03Авторское свидет У 1256209, кл. Н 03(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВКОД(57) Изобретение относится к .электромеханике и автоматике и может быть применено в устройствах преобраэо"вания перемещения синусно-косинусныхвращающихся и линейных трансформаторов, индуктосинов и др. в код. Цельюизобретения является повышение точности преобразователя. Преобразователь содержит генератор 1, усилитель2, счетчики 3,4, усилитель 5, фильтр6 низких частот, нуль-орган 7, триггер 8, мультиплексор 9, сумматор 10,дешифратор 11, суммирующий усилитель12, элементы НЕ 13-16, ключи 17-24,фазовращатель с обмотками 25-27, резистор 28, источник опорного напряжения, В устройстве реализован компенсационный принцип измерения перемещения. 3 ил.Изобретение относится к электромеханике и автоматике и может быть применено в устройствах преобразова" ння перемещения синусно"косинусных5 вращающихся линейных трансформаторов, индуктосинов и др, в код,Целью изобретения является повышение точности преобразователя,На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя перемещения в код; на фиг, 2 - диаграммы в одных токов фазоврашателя; на ф г3 " временные диаграммы, пояс" н ющие работу преобразователя переме 15 щения в код.Преобразователь содержит генератор 1, усилитель 2, счетчики 3 и 4 усилитель 5, фильтр 6 низких частот, нль-орган 7, триггер 8, мультиплек" 20 ср. 9, сумматор 10, дешифратор 11, суммирующий усилитель 12, элементы Н: 13 - 16, ключи 17 - 24, фазовра" щтель (не показан) с обмотками 25- 21, резистор 28, источник опорного 25 напряжения (не показан).Выход генератора 1 соединен с кЬммутируемыми входами мультиплексора 9, входами делителя 2 и счетчи" ка 3Выходы счетчика 3 соецинены с 30 первыми входами сумматора 9, выходш счетчика 4 - с вторыми входами сумматора, выход которого является восходом устройства. Выход старшего разряда счетчика 3 соецинен с первьм входом управления мультиплексора 9 и с счетным входом Р"триггера 8, выход которого соединен с вторым входом управления мультиплексора 9. Выход нуль-органа 7 соединен с инфор мационным входом триггера 8 и тре" тЬим входом управления мультиплексо" р 9, коммутируемые входы которого соединены с выходами генератора 1, делителя.2 и шиной 0. Два старших 45 разряда счетчика 4 соединены с входами дешифратора 11, выхоцы которого соединены с входами управления ключей 24, 20, 23 и 19 соответственно и с входами управления ключей 22, 18, 50 21 и 17 соответственно через элемен" ты НЕ 13 - 16. Первый вывод выхода суммирующего усилителя 12 соединен с первым выводом резистора 28 и первым входом суммирующего усилителя 12 через последовательно включенные кпючи 17, 18, 21 и 22 и последовательно включенные ключи 19, 20, 23 и 24. Второй вывод резистора 28 сое" динен с вторым выводом выхода суммирующего усилителя 1 2, второй вход которого соединен с щиной опорного напряжения, Выводы входной обмотки 25 фазовращателя соединены с выходами ключей 17 и 19, а обмотки 26 - с вы" ходами ключей 21 и 23. Выходы ключей 18 и 20 объединены между собой.Преобразователь работает следующим образом.Для исключения погрешности от неравенства амплитуд токов обмоток 25 и 26 обмотки включаются последовательно и питаются от источника тока, образованного суммирующим усилителем 12, охваченным глубокой отрицательной обратной .связью по току, сигналРкоторой снимается с резистора 28. Формирование синусных и косинусных зависимостей токов обмоток 25 и 26 всоответствии с диаграммами, представленными на фиг. 2, осуществляется спомощью ключей 17 - 24Управлениеключами 17 - 24 производится дешифратором 11, на выходах которого по 1 1следовательно появляются сигналы 1При появлении "1" на первом выходедешифратора 11 замыкаются ключи 19,18, 21 и 22, за счет чего Формируется положительный импульс тока вобмотке 25 и нулевое значение токав обмотке 26. Последовательное появление "1" на втором - четвертом выходах дешифратора 11 вызывает замыкание ключей 17, 18, 22, 23; 17, 20,21, 22; 17, 18, 21, 24 соответственно, что Формирует заданный закон изменения токов в обмотках 25 и 26фазовращателя. Величина тока в обмотках 25 и 26 задается значением опорного напряжения П,. Питание обмоток25 и 26 от единого источника токаопределяет постоянство пространствен"ного положения результирующего вектора магнитного потока фазовращателя при изменении амплитуды тока и неприводит к возникновению фазовых погрешностей в выходном сигнале фазовращателя,В устройстве реализован компенсационный принцип измерения перемещения. Генератором 1 и счетчиком 3 формируется опорная частота, снимаемаяс выхода старшего разряда счетчика3. При условии равенства выходныхчастот счетчиков 3 и 4 сигнал опорной частоты синфазен выходному сиг"налу нуль-орган 7, образованному путем избирательного усиления выходного сигнала фаэовращателя, снимаемого с обмотки 27, Избирательное усиление на частоте первой гармоникивыходного сигнала и его ограничениеосуществляется усилителем 5, фильтром 6 низкой частоты и нуль"органом7, В согласованном состоянии фазысигналов опорного напряжения и напряжения нуль-органа 7 противофазны(фиг. 3 а,б), При нарушении указанного согласования фаэ за счет перемещения фазовращателя согласование достигается путем изменения текущейфазы выходного напряжения счетчика 4с помощью уменьшения или увеличенияв зависимости от знака рассогласования количества входных импульсовсчетчика 4, Знак рассогласования фазнапряжений Би Б, определяетсятриггером 8, в который по переднему фронту сигнала Бзаписывается"О" или "1" при опережении или отставании фазы сигнала О, от фазыопорного напряжения. В случае опережения фазы сигнала П, осуществляются пропуски входных импульсов додостижении согласованного положения,в случае опережения П- добавления входных импульсов,. Пропуски или добавления входныхимпульсов счетчика 4 осуществляетсяследующим образом.Емкость счетчика 3 равна произведению коэффициента деления делителя2 на значение емкости счетчика 4.Управление входным сигналом счетчика4 осуществляется мультиплексором 9В зависимости от комбинации входныхсигналов на управляющих входах муль. типлексора 9, определяемых сигналамиО, Б и выходным сигналом триггера 8 П 8, возможны следующие ситуации.45При отставании фазы сигнала Юот 0во время соответствия выходных сигнало Б , Б , 08 1 подключается вход мультиплексора 9, соединенный с выходом генератора 1. Вслучае опережения фазы сигнала 0во время соответствия выходного сигнала триггера 8 "О", а сигналов П0 - "1", подключается вход мультйплексора 9, соединенный с шиной "О". Оставшиеся комбинации сигналов на входах управления мультиплексора подключают его входы, соединенные с выходом делителя 2. При этом в случае согласованного состояния входнойсигнал на счетчик 4 поступает черезделитель 2, обеспечивая синфаэностьсигналов Би 11. При отставаниифазы сигнала Б образуются интервалывремени (фиг. 3), в которых входсчетчика 4 подключен к выходу генератора 1, минуя делитель 2, что обес"печивает согласование фазПри опережении фазы образуются интервалывремени (фиг. 3), в которых отсутствует входной сигнал на счетчике 4.Значение величины перемещения определяется как разность текущих кодов счетчиков 3 и 4, которая определяется сумматором 10. Для обеспечения операции вычитания сумматором 10один из входных кодов должен быть инверсиъмм, что достигается соответствующим подключением к прямым и инверсным выходам триггеров счетчиков 3и 4. Количество разрядов кода, снимаемых со старших разрядов счетчиков3 и 4, определяется необходимой точностью преобразования. Формула изобретенияПреобразователь перемещения в код, содержащий фазовращатель с двумя обмотками возбуждения и выходной обмоткой, генератор, выход которого соединен с входом делителя частоты, усилитель, вход которого соединен с выходной обмоткой фазовращателя, а выход соединен через фильтр. низких частот с входом нуль- органа, суммирующий усилитель, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразователя, в него введены восемь ключей, четыре элемента НЕ, дешифратор, мультиплексор, триггер, сумматор, два счетчика, элемент обратной связи, источник опорного напряжения, выход генератора соединен с входом первого счетчика, выход мультиплексора соединен с входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с первой и второй группами входов сум" матора, выход которого является выходом преобразователя, выход старше го разряда первого счетчика соединен с первым входом управления мультиплексора и со счетным входом триггера, выход которого соединен с вторым входом управления мультиплексора, выход нуль-органа соединен с информациПроизв.-полигр, пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектн онным входом триггера и третьим входом управления мультиплексора, первый информационный вход которого подключен к выходу генератора, а второй информационный вход " к выходу делйтеля частоты, выходы двух стар-ших разрядов второго счетчика соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами уп" 10 равнения соответственно первого, второго, третьего и четвертого ключейи через соответствующие. элементы НЕ - с входами управления соответственно пятого, шестого седьмого и восьмого ключей, первый вход суммирую 1 цего усилителя соединен через элеМент обратной связи с первым входом суммирующего усилителя, второй выход которого соединен с информаци4 онными входами четвертого и восьмого ключей, выходы соединены с инфор"мационными входами соответственношестого и второго ключей, выходы ко"торых соединены с объединенными ин"формационными входами третьего иседьмого ключей, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и пятого ключей, выходы которых соединены с первым входом суммирующего усилителя,второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения,выход четвертого ключа соединен че"рез первую обмотку возбуждения фазовращателя с выходом восьмого ключа,выход третьего ключа соединен черезвторую обмотку возбуждения с выходомседьмого ключа,