Преобразователь угла поворота вала в код

) Н 03 М 1/18 ат маль" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗСБРНЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Вульвет Дж. Датчики в цифровых системах. М.: Эмергоиздат, 1981, с. 148, рис.6.9.Авторское свидетельство СССР У 896654, кл. Н 03 М 1/48, 1980, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может быть использовано в цифровых ЮИзобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в цифровых системах управления для преобразования угловогоположения вала объекта в код,Цель изобретения - повышение точности и упрощение преобразователя.На фиг, 1 представлена блок-схемапреобразователя угла поворота вала вкод, ма фиг. 2 - иллюстрируется работа преобразователя.Преобразователь угла поворота валав код содержит генератор 1 опорногонапряжения, синусмо-косинусмый датчик 2 (типа СКВТ), функциональныеделители 3, 4 напряжения, блок 5, 6цифровых имверторов, реверсивмыйсчетчик 7, суммирующий усилитель 8,вычитающий усилитель 9, переключатель10, фазосдвигающий элемемт 11, фазовый детектор 12, преобразователь 13 801640816 А 1 2системах управления для преобразования углового положения вала объектав код. Целью изобретения является повышение точности и упрощение преобразователя. Для достижения поставленной цели в преобразователь, содержащий генератор 1 опорного напряжения,синусно-косинусный датчик 2 угла,Функциональные делители 3, 4 напряжения, блоки 5, 6 цифровых имверторов,суммирующий усилитель 8, фазосдвигающий злемемт 11, фазовый детектор 12,преобразователь 13 напряжение-частота, реверсивмый счетчик 7, введены,компаратор 15, цифровой инвертор 14,переключатель 10, 2 ил,напряжение-частота, цифровой имвертор 14, компаратор 15,Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом. Генератор 1 опорного напряжения возбуждает двухфазный датчик 2 угла типа СКВТ, На выходах фазмых обмотках датчика 2 угла имдуцируются напряжения переменного тока П 1зхп е и П 1созЫ, где П - напряжение возбуждения, Е - коэффициент передачи датчика угла, Эти выходные сигналы д чика 2 угла поступают соответственно на аналоговые входы второго функционального делителя 3 напряжения и первого функционального дели, теля 4 напряжения..На управляющие входы фумкцио ных делителей напряжения через первый 6 и второй 5 блоки цифровых инверторов поступает код Х (код впределах квадранта) с имладших разрядов реверсивного счетчика 7.Функциональный делитель 4 напря-жения реализует Функцию зпХ, а5 Функциональный делитель 3 напряжения - функцию созХ,Напряжения с функционального делителя 4 напряжения 08 Е соз 0 з 1 пХ и с выхода второго 3 Функционацьного 1 О делителя напряжения П Еф з 1 пОсозХ поступают на суммирующий усилитель 6 и вычитающий усилитель 9, Суммирующий усилитель 8 и вычитающий усилитель 9 позволяют получить сигнал, 15 описываемый выражениемП 1 с зпО(.созХ - П 1 ссозе з 1 пХ =ЬЬП (1)20на всех четырех квадрантах Фазных сигналов датчика 2 угла без инвертирования последних, Для этого сигналП снимается или с суммирующего усилителя 8 или с вычитающего уси лителя 9 через переключатель 10 аналогового сигнала в зависимости от значения кода во втором старшем разряде реверсивного ечетчика 7.Работа переключателя 10 аналого вого .сигнала и блоков цифровых инверторов 6 и 5 в зависимости от зна- чения кода второго старшего разряда реверсивного счетчика 7 поясняетсятаблицей на Фиг.2.Установка переключателя 10 аналогового сигнала на выходе суммирующего 8 и вычитающего 9 усилителей снимает высокие требования к нему по точности передачи сигнала, т,к. он пропускает сигнал, равный разности двух Фазных сигналов датчика 2 угла, который в рабочих режимах не превышает, величины, соответствующей 1-2 единицам. младшего разряда преобразо вателя.Напряжение О Б через переключатель 10 аналогового сигнала посту" пает на фазовый детектор 12, управляемый по первому входу напряжением 0 в через фазосдвигающий элемент 11. С Фазового детектора сигнал ЙП в виде напряжения постоянного тока поступает на преобразователь 13 напряжение-частота, который вырабаты" г вает импульсы с частотой, пропорци 55 ональной величине этого напряжения. Импульсы с преобразователя 13 напряжение-частота, поступая на реверсивный счетчик 7, изменяют его код в сторону увеличения или умень- шения в зависимости от полярности сигнала ЬП до тех пор, пока этот сигнал на вхбде преобразователя напряжение-частота не станет равным нулю.При этом код Иустановившийся на реверсивном счетчике 7, соответствует угловому положению 0 датчика 2 угла и является выходным кодом.Как видно из Фиг.2, полярности сигналов датчика 2 угла в диапазоне углов 180-360 фобратны полярностям этих сигналов в диапазоне углов 0-180. Это означает,.что полярность сигнала рассогласования 50 на выходе фазового детектора 12 при движении датчика угла в одну сторону в диапазоне углов в 180-360 о обратна полярности в диапазоне углов 0-180 .фПоэтому для правильной отработки напряжения рассогласования 60 в диапазоне углов 180-360 ф сигнал управления, поступающий на знаковый вход реверсивного счетчика 7 с фазового детектора 12 через компаратор 15, инвертируется .в цифровом инверторе 14 в зависимости от значения старшего разряда реверсивного счетчика 7.формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик, входы которого подкюпачеиы к выходам генератора опорного напряжения, а выходы соединены с аналоговыми входами первого и второго функциональных делителей напряжения соответственно, один выход генератора опорного напряжения через фазосдвигающий элемент соединен с одним входом фазового детектора, выход которого Через преобразователь напряжение-частота соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выходы имладших разрядов которого соединены с входами первого блока цифровых инверторов, выходы которого соединены непосредственно и через второй блок цифровых инверторов с информационными входами первого и второго функциональных делителей напряжения соответственно, выход второго старшего разряда реверсивного счетчика соединен с управляющим входом первого1640816блока цифровых инверторов, суммирую- выход первого функционального делитещий усилитель, о т л и ч а ю щ и й - ля напряжения соединен с первыми вхос я тем, что, с целью повышения точ" дами суммирующего и вычитающего уси-ности и,упрощения, в него введенылителей, а выход второго функциональвычитающий усилитель, переключатель, ного делителя напряжения - с вторыми цифровой инвертор и компаратор, вход входами суммирующего и вычитающего которого подключен к выходу фазового усилителей, выходы которых соединены детектора, а выход - к информацион- с соответствующими информационными вхоному входу цифрового инвертора, уп р дами переключателя, управляющий вход равляющий вход которого подключен к которого подключен к выходу второго выходу старшего разряда реверсивно- старшего разряда реверсивного счетго счетчика, а выход соединен с вхо- чика, а выход соединен с другим входом направления счета последнего, дом фазового детектора,