Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН О 1) 51)4 Н 03 М 1 64 1 48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКО УГЛА ПОВО ОБРАЗОВАТЕОД ельство СССР 1/64, 1985(57) Изтике ибыть исвых истявляетс бретение ычислите ользован чников иусоверш тносится к автоманой технике, мокет для связи аналогоормации с ЦВМ и ствованием извест144 Ного преобразователя по авторскому свидетельству 9 1280699. Целью изоб,ретения является повышение точности преобразователя путем измерения и компенсации дополнительной погрешности, обусловленной дрейфом нуля аналоговых функциональных элементов.Для достижения поставленной цели в. преобразователь, содержащий генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, фазовращатель, вал которого является входным валом преобразователя, трифазовых дискриминатора, три преобразователя напряжения в частоту, три реверсивных счетчика, четыре сумматора, мультиплексор, полосовой усилитель, синхронный детектор, интегратор, введены мультиплексор, фазовый дискриминатор, усилитель, синхронный детектор, интегра 6691тор. Опорная система обеспечивает преобразование фазы опорного сигнала У, в текущий код сумматора 15, информационная система, состоящая иэ основного и корректирующего каналов, преобразует разность фаз между сигналами.Ц и Ц , пропорциональную углу е( поворота вала в код. Погрешность преобразования равна разности смещений нуля указанных систем относительно входных сигналов, Вновь введенные элементы позволяют фазовые сдвиги поочередно измерять дискрими" натором, чье выходное напряжение усиливается усилителем, детектируется детектором и через интегратор иэменяег смещение нуля корректирующей системы до равенства со смещением опорной системы, чем устраняется погрешность преобразования. 1 ил.Изобретение относится к автоматике и вЪчислительной технике, может быть использовано в системах управления для связи источников информации с ЦВМ и является усовершенствованием 5 преобразователя по авт.св. У 1280699.Цель изобретения - повьппение точности преобразователя путем компенсации температурной и временной погрешности.10На чертеже приведена структурная схема преобразователя. Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 питания фазовращателя, фазовращатель 4 с входным валом 5, первыйтретий фаэовые дискриминаторы 6 - 8, преобразователи 9 " 11 напряжения в частоту, реверсивные счетчики 20 12 - 14, сумматоры 15 " 17, четвертый сумматор 18, шину 19 выходного кода, опорную систему 20 фазовой автопод" стройки (ФАП), основной канал 21 информационной ФАП, корректирующий канал 22, мультиплексор 23, четвертый фазовый дискриминатор 24, усилитель 25, синхронный детектор 26 и Интегратор 27.Блоки 6,9,12 и 15 образуют опор ную систему 20 ФАП. 2Блоки 7, 10, 13 и 16 - основной канал 21, а блоки 8,1,14, 17 и 18- корректирующий канал 22 информационной системы ФАП.Преобразователь работает следующим образом.Частота импульсов генератора понижается делителем 2 частоты, иэ выходного сигнала которого блоком 3 формируется напряжение возбуждения фазовращателя 4. Фаза Фо опорного сигнала П фазовращателя 4 сравнивается в фазовом дискриминаторе 6 с фазой сигнала обратной связи, формируемого на выходе старшего разряда сумматора 15 путем суммирования кодов делителя 2 и счетчика 12, в результате чего сигнал обратной связи сдвинут по фазе относительно выходного сигнала делителя 2 на угол, пропорциональный коду счетчика 12. При рассогласовании фаэ У О и сигнала сумматора 15 дискриминатор 6 вырабатывает напряжение, под действием которого блок 9 преобразования напряжения в частоту вырабатывает импульсы и изменяет код счетчика 12. Изменение кода счетчика 12 происходит в сторону уменьшения рассогласования и в идеальном случае должно сводить его к нулю, Однако вследст691 55 Формула з 1446вне см щения ЛЧ,нуля системы ФАП,обусловленного в свою очередь сме"щением характеристик фазового дискриминатора 6 и преобразователя 9,рассогласование сводится к нулю сточностью до смещения д днуля системы 20 и код на выходе сумматора 15равен И, =Ф + д М,дофаза информационного сигнала Бкфазовращателя 4, отличающаяся от фазы Фо его опорного сигнала Уо наугол, пропорциональный угловому положению Ы вала 5 (для простоты положимф-фо=сО, аналогичным образом отслеживается двухканальной системой ФАП,состоящей из основного 21 и корректирующего 22 каналов. Код И 1 на выходесумматора 16 основного канала с уче"том смещения Л Ц, нуля системы 21равен И, =И, +И, =Ф+ Щ, .При вращении вала 5 с угловой скоростью о 1 фаза Б изменяется с аналогичной скоростью и это изменение отслеживается системой 21 с динамической погрешностью дЫ =1/Ко, гдеК к - коэффициент усиления разомкнутого контура основного канала, икод на выходе его счетчика 13 равенИ =И -И =(Ф -Ф )+ ( Л- д М)с 10 И 15о ок огКод счетчика 13 через сумматор 18вводится в корректирующий канал 22,складывается с кодом счетчика 14 иуправляет фазой сигнала обратной связи, формируемого в сумматоре 17. Сучетом смещения 5 Мнуля системы22 код сумматора 17 равен И=И+И, +-(Щ - а 4 )+ - - -Ф - 4 М =Ы/К +ок о" Коко оо ок.+ ( 1 %к д Чок )Выходной код И преобразователя,снимаемый с выхода 19 сумматора 18,равен--- +( Ьц - лЧ )+- - =Ы+(щ - а Ао)Коккк ок К ккокТаким образом, корректирующийканал 22 измеряет и корректирует по"грешности основного канала 21: дина"мическУю Ы/Ки смещение нУлЯ д 1 ов результате чего выходной код неимеет в этом режиме динамической по"грешности, но смещен на величину,равную разности смещений нуля систем20 и 22,Входные сигналы систем 20 и 22 и их сигналы обратной связи через мультиплексор 23 поступают на фазо" вый дискриминатор 24, информативная составляющая выходного сигнала кото" рого представляет сигнал прямоуголь" ной формы с частотой коммутации мультиплексора 23 и уровнями напря" жения, равнымиП, =К (фа-Ив)+50 м=4 Пфд Кфд Ю о 1 Пкл =К ф(фн-И)+4 Пфд=Жфд -К фд д Чк ф ГДЕ 5 Г фд и К ф - смещение нуля и коэффициент передачи дискриминатора 24. Этот сигнал усиливается полосовымусилителем 25 (неинформативные составляющие выходного напряжения дискриминатора 24 не пропускаются этимусилителем) и детектируется синхронным детектором 26. На выходе детектора 26 формируется напряжение постоянного тока, пропорциональное раз25 ности Б 2 л Ц"гс=КФд( 41 кк 41 ол)К сд+10 сд фгде К - коэффициент усиления усилилтеля 25;Щ,К - смещение нуля и коэффициентреди дер 26.Это напряжение через интегратор27 вводится в корректирующий канал22, где во входной цепи преобразователя 11 суммируется с напряжениемрассогласования канала 22, изменяяего смещение дцв сторону уменьше"ния 1 о 6. В установившемся состоянии(11,=0, что достигается прибрсдмакк чо40 фдК сд 15Таким образом, обеспечивается измерение и компенсация смещения нуляпреобразователя. Компенсация обеспе-чивается с точностью до погрешности, 45 обУсловленной смещением НУЛЯ ЬУсдсинхронного детектора 26, которая(как видно из последнего выражения)в Кс К 5 раз меньше погрешности фазового дискриминатора и в еще боль О шей мере - смещения нуля преобразо"вателя, обусловленного смещением нуля характеристик не только дискриминаторов 6 и 8, но и преобразователей9 и 11. изобретения Преобразователь угла поворота вала в код по авт. св. У 1280699, 5 1446691 6о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, иены с входами четвертого фазового с целью повышения точности, в него дискриминатора, выход которого через введены мультиплексор, четвертый фа- усилитель соединен с входом синхронэовый дискриминатор, усилитель, ного детектора, выход которого чесинхронный детектор и интегратор,рез интегратор подключен к второму первый и второй, третий и четвертый входу третьего блока преобразования входы мультиплексора подключены к напряжения в частоту, управляющие входам первого и к входам третьего , входы мультиплексора и синхронного фазовых дискриминаторов соответст детектора подключены к третьему вывенно, выходы мультиплексора соеди- ходу делителя частоты.Составитель И.СидороваРедактор В.Данко Техред И,Иоргентал Корректор Л.ПилипенкоЗаказ 6754/57 Тираж 929 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-З 5,. Раушская наб., п. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4