Магнитомодуляционный преобразователь угла

)4 САНИ ТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМ кий 0 ри- льГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство ССВ 481968, кл. Н 02 К 29 И 2, 197Авторское свидетельство СССРВ 920365, кл. С о 1 В 7/Зо, 1982(54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ПРЕОБРВАТЕЛЪ УГЛА(57) Изобретение относится к измтельной технике и может быть ис зовано для преобразования угловогоперемещения в код. Цель изобретенияповышение точности преобразованияпутем уменьшения погрешности линеарзации закона изменения НИИ-сигналас чувствительных элементов 2, 3,за счет увеличения числа участковаппроксимации. Изменение крутизныучастков кусочно-линейной аппроксимции осуществляется изменением частоты счетных импульсов управляемогогенератора 17 и формированием длительностей пачек импульсов посредст,вом одновнбраторов 20, 21, 22 сучетом участка, на котором осуцествляется развертка ШИМ-сигнала. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования углового перемещения в код.Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет уменьшения погрешности линеаризации наКонцах участка аппроксимации характеристики датчика путем увеличения чисга участков аппроксимации,На чертеже приведена блок-схема1 агнитомодуляционного преобразователяугла., Устройство содержит ротор 1 в видеостоянного магнита, вокруг которогоугловым сдвигом 120 размещены триувствительных элемента 2 - 4 магнитоодуляционного типа, три схемы 5 - 7сравнения длительности импульсов, поцарно соединенные входы которых подключены к выходам соответствующихчувствительных элементов 2 - 4 элеУмент Зх 2 И-ИЛИ 8, попарно соединенныевзводы которого подключены к выходам 25соответствующих чувствительных элементов 2 - 4, инвертор 9, вход которого подключен к выходу элемента 8,э емент 2 х 2 И-ИЛИ 10, первый входкоторого подключен к выходу элемента8 а третий вход - к выходу инверторв 9, дешифратор 11, входы которогоподключены к выходам схем 5 - 7 сравнения, первый элемент ИЛИ 12, посредсгвом которого нечетные выходы дешифрЬтора 11 подключены к второму входуэлемента 10, второй элемент ИЛИ 13,посредством которого четные выходыдшифратора 11 подключены к четвертом входу элемента 10, триггер 14, 40первый 15 и второй 16 элементы И,восходы которых подключены к входамтриггера 14, управляемый генератор17 импульсов, управляющий вход которого соединен с вьмодом триггера 14, 45третий элемент И 18, первый входкоторого соединен с выходом элемента10, а второй вход - с выходом генератора 17, счетчик 19, счетный входкоторого соединен с выходом элементаИ 18, последовательно соединенныепервый 20, второй 21 и третий 22одновибраторы, вход первого из которьм соединен с выходом элемента 10,вьмод второго - с первым входом эле 55мента И 15, а выход третьего - к входу сброса счетчика 19, третий элементИЛИ 23, первый вход которого подключЕн к выходу третьего одновибратора 22, второй вход - к выходу первого одновибратора 20, а вьмод - с первым входом второго элемента И 16, четвертый элемент И 24, первый вход которого соединен с выходом первого одновибратора 20, формирователь 25 импульсов, вход которого подключен к выходу элемента 10, а выход соединен с вторыми входами первого 15, второго 16 и четвертого 24 элементов И, и последовательно соединенные четвертый одновибратор 26, выход которого подключен к выходу элемента 24 и второй инвертор 27, выход которого подключен к третьему входу третьего элемента И 18.Преобразователь работает следующим образом.Чувствительные элементы 2 - 4, вырабатывают широтно-модулированные последовательности импульсов (ШИК) при воздействиии на них магнитного поля ротора 1. При повороте ротора 1 скважность импульсов вьмодных сигналов элементов 2 - 4 меняется по гармоничному закону со сдвигом 120 О, соответствующим пространственному расположению этих элементов, Схемы 5 - 7 сравнения длительности импульсов вырабатывают сигналы "1" в случае, если длительности одного из входных сигналов больше длительности другого.При помощи элемента Зх 2 И-ИЛИ 8 производится выделение среднего по длительности сигнала из сигналов чувствительных элементов 2 - 4. Выходные сигналы схем 5 - 7 сравнения поступают на три выхода дешифратора 11, который для каждого из участков линейности синусоиды, которая является законом изменения скважности импульсов, вырабатывает сигнал "1" на соответствующем выходе. Выходы дешифратора 11 являются выходами канала грубого отсчета угла поворота ротора 1, дискретность которого 60 . На вы"о хоце элемента 2 х 2 И-ИЛИ 10 формируется пилообразный закон изменения относительной длительности импульсов ШИИ от угла поворота ротора 1.Опорным фронтом сигнала с элемента 2 х 2 И-ИЛИ 10 запускается первый одно" вибратор 20, который вырабатывает импульс фиксированной длительности, соответствующий первому участку аппроксимации. Этот импульс через элемент ИЛИ 23 проходит на первый вход45 элемента И 16, на второй вход которого приходит короткий импульс с формирователя 25, соответствующий информационному фронту ШИМ, Сигнал с элемента И 16 устанавливает триггер 14 в5 состояние "1", выходной сигнал триггера 14 определяет частоту Г импульсов генератора 17, сигнал которого поступает на первый вход элемента 1 О И 18. Сигнал с первого одновибратора 20 через четвертый элемент И 24 запускает также четвертый одновибратор 26, выходной импульс с которого, проходя через инвертор 27, запирает элемент 15 И 18 на время длительности импульса одновибратора 26В результате на счетный вход счетчика 19 поступает пачка импульсов с частотой Г, длительность которой 2 О равна разности между длительностью сигнала ШИМ с выхода элемента 10 и длительностью импульса одновибратора 26. Импульс с первого одновибратора 20 своим задним фронтом запускает 25 второй одновибратор. Когда импульс с формирователя 25 вырабатывается в пределах длительности импульса второго одновибратора 21, это означает, что угол поворота ротора 1 находится 30 на следующем участке аппроксимации, в этом случае с выхода первого элемента И 15 поступает сигнал, устанавливающий триггер 14 в состояние "0", при этом генератор 17 вырабатывает35 импульсы с частотой Г ( ГПри этом на счетный вход счетчика 19 приходит пачка импульсов с частотой Г, длительность которой равна длительности импульса ШИМ на втором 4 О участке аппроксимации. По окончании импульса с второго одновибратора 21 запускается третий одновибратор 22, импульс с которого через третий элемент ИЛИ 23 проходит на первый вход элемента И 16. При поступлении на первый вход этого элемента сигнала с формирователя 25 триггер 14 сигналом с выхода элемента 16 вновь устанавливается в состояние "1", и генератор 17 переключается на инерцию импульсов с частотой Г.Таким образом, на счетчик 19 по-.ступают три пачки импульсов в соответствии с числом участков аппроксимации с соответствующей частотой и соответствующей длительности, что позволяет получить в счетчике 19 код, соответствующий угловому положенню ротора 1 в пределах одного из участков величиной 60 , информация о номере которого формируется пешифратором 11, В конце периода ШИМ перед приходом следующего импульса счетчик 19 обнуляется задним фронтом сигнала с выхода третьего одновибратора 22,Формула и з обретенияМагнитомодуляционный преобразователь угла, содержащий ротор в виде постоянного магнита, вокруг которого с угловым сдвигом 120 размещены три чувствительных элемента магнитомодуляционного типа, три схемы сравнения длительности импульсов, попарно соединенные входы которых подключены к выходам соответствующих чувствительных элементов, элемент Зх 2 ИИЛИ, попарно соединенные входы которого подключены к выходам соответствующих чувствительных элементов, элемент 2 х 2 И-ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу элемента Зх 2 ИИЛИ, первый инвертор, включенный между выходом элемента Зх 2 И-ИПИ и третьим входом элемента 2 х 2 И-ИЛИ, первый и второй элементы ИЛИ, дешифратор, входы которого подключены к выходам схем уравнения длительности импульсов, нечетные выходы соединены через первый элемент ИЛИ с вторым входом элемента 2 х 2 И-ИЛИ, а четные выходы через второй элемент ИЛИ - с четвертым входом элемента 2 х 2 И-ИЛИ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, сн снабжен триггером, первым и вторым элементами И, выходы которых подключены к входам триггера, управляемьм генератором импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, третьим элемен" том И, первый вход которого подклю-чен к выходу элемента 2 х 2 И-ИЛИ, а второй вход - к выходу генератора, счетчиком, счетный вход которого подключен к выходу третьего элемента И, последовательно соединенным. первым, вторым и третьим одновибраторами, вход первого из которых подключен к выходу элемента 2 х 2 И-ИЛИ, третьим элементом ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу третьего одновибратора, второй вход - к выходу первого одновибратора, а выход1425432 Составитель В. НиколаевТехред И,Дндык Корректор М.Демчик Редактор Л, Зайцева Заказ 4756/35 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5соединен с первым входом второго элемента И, четвертым элементом И, первый вход которого соединен с выходом первого одновибратора, формирователем импульсов, вход которого подключен к выходу элемента 2 х 2 И-ИЛИ, а выход соединен с вторыми входами первого, второго и четвертого элементов И, и последовательно соединенными четвертым одновибратором, входом подключенным к выходу четвертого элемента И, и вторым инвертором, выход которого подключен к третьему входу третьего элемента И, выход второго одновибратора соединен с первым входом первого элемента И, выход третьего одновибратора подключен к входу 1 О сброса счетчика.