Способ преобразования угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 78 2 А 51)5 Н 03 М 1/4 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(21) 3188894 (22) 04,01.88 (46) 07.01.93 (72) И,П. Гла (56) Зверев вых переме гия, 1974, с,Авторск М 1159612,Бюл, М 1голев и ВД. ФатеевА,Е, и др, Преобразователи углщений в цифровой код. ЛЭне94,ое свидетельство СССРкл, Н 03 М 1/46. 1983,НИЯ УГЛА ПО(54)СПОСО ВОРОТА В (57) Изобре вычислител пользовано вой величи поворота в лител ьн ым передачи и Б ПРЕОБРАЗОАЛА В КОД тение относитсьной технике для связи измны, представлеходного вала, с устройством, нформации об я к автоматике и может быть исряемой аналогонной в виде угла ифровым вычисчастности, для углах поворота е относится к а технике и мож связи измеряе редставленной го вала. с цифр ЙСтвом, в чаСтн ции об углах по опического при тения - повыш ния путем комп х мул ьтипл вто мат ет быт мой ана в виде овым в ости, дл ворота бора в Б ение т енсаци икатиигналы в первый и нные сигналы переетии сигнал, пропорцио рвого и второго сигнало ераоит из следующи Преооразуют угол 1 оворота второй сигналы перемпнного т рованные по амплитуде в фнк косинуса соответствен но. в пер а,мо и син и Изобретени вычислительной пользовано для вой величины, и поворота входно лительным устро редачи информа командно-гироскЦель изобре сти преобразова стематически погрешностей.Способ сост ций ике и ь ис- логоугла ычися пеосей ЦЗ К.очно- и сивн ых осеи командного гироскопического прибора в БЦВК, Целью изобретения является повышение точности способа, В способе предусмотрены компенсация систематических погрешностей за счет получения информации о погрешности датчика путем преобразования фазомодулированных сигналов в два сигнала постоянного тока, суммирование этих сигналов, определение значений суммы сигналов в равноотстоящих угловых положениях вала в диапазоне 360 О, определение коэффициентов ряда Фурье пространственных гармоник по значениям суммы сигналов и вычисление поправок к текущему значению угла, определяемому по амплитудам и фазам пространственных гармоник, при этом каждая из гармоник сдвинута на 90 О, что позволяет повысить точность преобразования, 1 ил,Преобразуют эти свторой фазомодулироваменного тока.Преобразуют фазомодулированные сигналы в соответствующие сигналы постоян- НОГО ТОКд.Формируют трнальный сумме пе в ПОСТОЯННОГО Тока.Формируют первый сигнал, пропорциональный амплитуде и фазе пространственных гармоник, который определяют по значению третьего сигнала постоянного тока в равноотстоящих углах,Формируют сигналы погрешности в висуммы гармоник, причем каждая гармока сдвигается по фазе на Ы 2.Формируют второй сигнал путем вычитания погрешности преобразования из сигнала, пропорционального значению измеренного угла.Формируют сигнал значения угла, пропорциональный разности фаз первого и второго фазомодулированных сигналов переменного тока, равноотстоящие углы задают в диапазоне 360,Структурная схема одного из возможных вариантов преобразователя, реализующего способ, приведена в чертеже,Преобразователь угла поворота вала вкод содержит блок 1 синусоидального питания, подключенный к синусно-косинусномувращающемуся трансформатору (СКВТ) 2,выходы которого соединены с входами преобразователя 3 амплитудно-модулируемыхнапряжений в два фазомодулированных напряжения. Выходы преобразователя 3 соединены с входами преобразователя 4 фазыв угол поворота, пропорциональный сдвигуфаз, и через выпрямители 5 и 6 с входамианалогового сумматора 7, выход которогосоединен с одним из входов блока 8 памяти,другой вход последнего соединен с выходом блока 9, определяющего моменты равноотстоящих углов при повороте вала,вычислительный блок 10, выход которого соединен с блоком 11 выработки поправок,выход которого соединен с входом сумматора 12.Способ реализуется следующим образом.Блок 1 вырабатывает переменное синусоидальное напряжение, поступающее навходную обмотку СКВТ 2, на выходе которого формируются два напряжения1= Е соз раяпвс;1 г= Е з 1 п р аэп вт,где а - угол поворота вала;р - число пар полюсов СКВТ;в - круговая частота питания СКВТ;Е - максимальная мплитуда выходногосигнала.Эти напряжения поступают на входпреобразователя 3. на выходах которогоформируются два фазомодулированных напряженияО 1=Е соз (в 1+ ра);Ог=Е соз (в 1+ ра),Разность фаз Ь р = 2 р а фазомодулированных напряжений преобразуется впреобразователе 4 в угол М, пропорциональный разности фазИ=Кч 2 р а,где Кч - масштабный коэффициент п реобразования фаз,Пусть какие-либо технологические отклонения при изготовлении СКВТ 2 вызывают погрешность в одном из его выходныхсигналов вида5 1 г =Е з 1 п ра зпвт++ Еу 31 п (уа + (р) 3 и в т,где Е, ф - амплитуда и начальная фазагармоники погрешности порядка у,Тогда на выходах преобразователя 310 О 1= Е соз(в 1 - ра)++ Еу зи (уа+ф) з 1 п втОг= Е соз(. (в 1+ ра)- + Еу з 1 п (уа+ф) з 1 п вс,а на выходе преобразователя 4ЕК= Кч 2 р а+ - - з 1 п (у - р) а+ф+ЕЕ+з и (у+ р) а+ИПоследние два слагаемых определяютпогрешность преобразования.Фазомодулированные напряжения свыхода преобразователя 3 поступают на выпрямители 5 и 6, а и с их выхода на аналоговый сумматор 7. на выходе которогопостоянное напряжение имеет видО=2 Е+2 Еусоз (у - р) а+/4 -- 2 Еу соз Цу+ р) а+ ф 3.Сравнивая последнее выражение с30 предыдущим, видим, что напряжение на выходе сумматора 7 изменяется с аналогичным составом гармоник, при этомгармоники изменения напряжения сдвинуты на л/2 относительно гармоник погреш 35 ности преобразователя,Аналогично можно показать, что гармонические составляющие погрешности преобразования на выходе преобразователя 4,вызываемые неортогональностью и нера 40 венством коэффициентов передачи выходных обмоток СКВТ, наличием постояннойсоставляющей в огибающей выходного сигнала, отличием закона модуляции выходного сигнала от синусоиды (косинусоиды),45 отличием от идеальных характеристик элементов преобразователя амплитудно-модулированных напряжений в двафазомодулированных напряжения и т,д.,имеются на выходе сумматора 8 в соответ 50 ствующих гармониках такой же частоты, стакими же амплитудами, а по фазе сдвинутые на четверть периода,Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.55 Блок 1 формирует сигналы переменноготока для питания первичной обмотки СКВТ2, выходные обмотки которого подключенык преобразователю 3 амплитудно-модулированных сигналов в два фазомодулированных сигнала переменного тока., е а1 5 М едактор Т.федотов и оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 57ИИПИ Госуд Г ставитель А,Зиньковахред М.Моргентал Корр Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5