Преобразователь угол-код

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 23.1 Х.1968 ( 1271387,18-24) Кл, С 08 с 90 присоединением заявкиКомитет по дела риоритетпубликовано 31,Х.1972. Бюллетень3ата опубликования описания 27.Х 1.1972 тений и открытииоеете МинистровСССР К 681.325(088 вторызобретенит Е, Ануприенко, В, Г, Попов и П. А, Шедрако явител бРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-К на- вы- стаб- ком чеак клю едиИзобретение относится к циклическим преобразователям угол-код, в которых угол поворота вала преобразуется в фазовый сдвиг между двумя напряжениями, преобразуемый при помощи генератора высокой частоты и счетчика импульсов в цифровой код.В известных циклических преобразователя такого типа угол поворота входного вала преобразуется в фазовый сдвиг между двумя напряжениями преобразователем угол - фазовый сдвиг, который может быть выполнен или на фазовращателе или с помощью вспомогательного двигателя, вращающего ротор двух механических генераторов частоты, один из статоров которых неподвижен, а другой закреплен на входном валу преобразователя. Г 1 ространствснный сдвиг статоров приводит к фазовому сдвигу напряжении, снимаемых с обмоток механических генераторов.Известные циклические преобразователи угол-код преобразуют угол поворота вала в цифровой код в пределах от 0 до ЗбО без выдачи знака направления поворота нз нулевого положения илн преобразуют угол поворота вала в цифровой код в пределах от 0 до .+180" с выдачей знака направления поворота,Предлагается преобразователь угол-код с диапазоном измерения углов до + ЗбО. Он отличается от известных тем, что при увеличснии угла поворота вала в каком-либо правлении и его вхождение в область у 180 - ЗбО, преобразователь продолжает давать знак угла поворота, который сущ5 вовал до превышения 180, и при этом п должает выдавать код, соответствующий солютному увеличению угла, т. е.,в та преобразователе при увеличении угла от до ЗбО происходит соответствующее увел0 ние кода н одновременно указыва.тся з угла поворота. Для достижения этой цел счетчику импульсов н коммутатору подт чается схема памяти, выход которой со нен со схемой определения знака фазы.5 Г 1 ринцгнт работы такого прсобразователязаключается в том, что прн начальных углах поворота трс(180 (сдвиг фаз также меньше 180) его работа не отличается от работы из вестных преобразователей с диапазоном-+180, но при превышении угла поворота некоторого значения /а(180 (эта информация поступает со счетчика импульсов) схема памяти отключает схему определения знака 25 фазы от преобразователя угол - фазовыйсдвиг и выдает в коммутатор через указанную схему определения знака сигнал, соответствующий знаку фазы, а следовательно, и знаку угла поворота до превышения а. Та кое состояние сохраняется до тех пор покаугол или це превысит ЗбО, или вновь пе станет меньше угла а.1-1 а чертеже изображена функциональная схема преобразователя угол-код,Г 1 реобразователь угол-код состоит из преобразователя угол-фазовый сдвиг 1, генератора ипульсов 2, счетчика импульсов 3, схемы определешя знака фазы 4, коммутатора 5 и схемы памяти 6,Выходы преобразователя, угол-фдзоньш сдвиг 1 сосдпнси со входом схемы опрсделепи зиЯка фдзь 1 4 и выходом коммутагорд 5, входы которого также соединены с выходом схемы определешя знака фазы 4. Генератор импульсов высокой частоты 2 через коммутдтор 5 соедпцец со счетчиком импульсов 3. Вход схемы памяти б соедпцеп с выходямп коммутторд 5 и счегчикд импульсов 3, Выход схемы памяти 6 соединен со схемой определеши знака фазы 4.Схема определения зпдка 4 состоит пз диффереццирующих цепочек 7 и 8, ключей 9 и 10, схем ИЛИ 11 и 12 и триггера знака 13. -1 ерез дифференцирующие цепочки 7 и 8 па ключ 9 и 10 периодически поступают отрицательиыс импульсы, соотве Гствующис моментам перехода через О напряжений (/1 и (/2, вырабатываемых преобразователем угол-фазовый сдвиг, при смене положительного полупериода а отрицательный полупериод. Ключи 9 и 10 закрываются соответственно огрицательпымп полупсрцодамц иапряжецпй У 2 и Г/1, Если напряжение /1(У,) опережает по фазе напряжение О 2(Г/1) ца угол меньше, чем 80, то иа триггер зцака 13 будут проходить импульсы через ключ 9 (10) и триггер знака 13 перебросится в поножецие, соответствующее знаку направления поворота + ( в ). Коммутатор 5 предназначен для выбора в зависимости от знака направления поворота из двух напряжений У и Сl, опорного напряжения и для преобразования фазового сдвига между этими напряжениями в цифровой код. При этом фаза опорного напряжения пршшмается за начальную.Коммутатор 5 состоит из пцвертора 14 и 15, диффереццирующцх цепочек 1 б и 17, ключей 18, 19, 20, 21 и 22, схем ИЛИ 23 и 24, дслггеля частоты 25, имеющего три выхода (выходы 1, 11 ц 11) и триггеры управления 26. Если знак цаправления поворота + ( в ), прп этом на выходе а (0) имеется отрпцательныц потенциал, то открыты ключи 18 и 19 (20 и 21), а клочц 20 и 21 (18 и 19) заперты, Отрцц;пельные импульсы, формируемые пивертором 14 (15) и дффереццируюпс 1 цепочкой 16 (17) и соответствующие момсцту переходя напряжения (/1/2) через О при смене отрицатсыого полупериода па положительцый, через ключ 18 (21) и схему ИЛИ 23 поступают на делитель частоты 25, а отрпцат(льпыс импульсы, формируемые ицвертором 15 (14) и диффереццирующей цепочкой 17 (16) и соответствующие моментуперехода напряжения /2(/1) через О присмене отрицательного полупериода ца положительпый, через ключ 19 (20) и схему5 ИЛИ 24 поступают ца триггер управления 26,Делитель частоты 25 имеет коэффициентделения, равный зрсм. 1 рп этом импульсы со11-го и 111-го выходов сдвпуты по фазе от 10 цосительпо импульсов с 1-го выхода, соответственно ца Т и 21, где Т - период напряжений Г/1 или Г/,. Импульс с 1-го выхода устанавливает счетчик 3 и трипер упрявлгцпя 26в исходцое состояние (сче шк обнуляется, а15 триггер управлсиИя 26 запирает к.зю22).Импульс с выхода 11, следующий за импульсом с выхода 1 через время Т, перебрасываеттриггер управления 26 в такое состояцпс, прикотором открывается ключ 22 и импульсы ге 20 нератора 2 начнут поступать ца счетчик 3,Через промежуток времени, равный сдвигуфаз между напряжениями ./1(г/,) и О(О)через ключ 9 (20) и схему ИЛИ 24 цатриггер управления 26 поступает импульс и25 устанавливает его в исходное состояние,Ключ 22 запирается и счет импульсов прекратится,11 а счетчике импульсов будет цифровойкод, соотвстстзующии угловому повороту ваз 0 ла, Импульс с выхода 11, следующий за импульсом с выхода 11 через время Т, подаеткоманду через выход с в виде отрицательного импульса о том, что преобразование уделав код закончено и код может быть считац,35 ь 1 ерез время Т после этой команды ця выходе 1 снова возникает импульс и цикл преобразования угла в код повторится.Без схемы памяти б такой преобразовательугол-код имел бы максимальный угол 180 и40 выдавал бы знак направления поворота изнулевого положения. Для того, чтобы максимальный измеряемый угол поворота был 360и в то же время преобразователь выдавалинформацию о знаке направления поворота45 из нулевого положения, применяется схемапамяти б.Схема памяти б состоит из кипп-реле 27,ключа 28, триггеров 29 и 30 и схемы ИЛИ31. Импульс запуск, подающий команду из50 вцешцей цепи в преобразователь угол-код опячяле фупкциоппровяппя, запускает преооразователь угол-фазовый сдвиг 1, обнуляетсчетчик и устанавливает триггеры 26 и 30 висходное состояние, При этом на выходе55 трипера 30 потенциал отсутствует, я следователыо, ца работу ключей9 и О схемыопределения знака 4 пе влияет.Триггер 30 будет находиться в таком положении до тех пор, пока со счетчика им 60 пульсов 3 пе прцдст сигнал, указывающий,что угол поворота больпе илп равен а. С приходом такого сигнала трипер 30 выйдет изисходцого состояния, па его выходс появитсяпотенциалкоторый закроет ключи 9 и 1065 схемы определения знака 4, Одновременно5 10 15 20 25 30 35 этот же импульс со счетчика через триггер 29 закроет ключ 28. Триггер знака 13 будет оставаться в том положении, какое оц занимал при угле поворота меньше а. За один цикл преобразования угла в код с выхода 1 делителя час готы 25 на вход ключа 28 и кцпп-реле 27 проходит только одиц импульс. Если в предшествующем цикле угол поворота был больше а, то триггер 29 импульсом со счетчика перейдет в такое положение, при котором ключ 28 заперт,Поэтому импульс с выхода 1 делителя частоты 25 в новом цикле преобразования це пройдет через ключ 28 ца триггер 30, а, пройдя через кцпп-реле 22 переведет триггер 29 в положение, при котором откроется ключ 28. Если в новом цикле преобразовация числа ця счетчике 3 будет соответствовать углу меньше а, то следующий импульс с 1-го выхода, пройдя через открытый ключ 28, перебросит триггер 30 в исходное состояние, и схема определения знака начнет фупкццоцировять нормально, Если же в новом цикле преобразовация число ца счетчике 3 по-прежнему будет соотвстствовать углу поворота больше а, то импульс со счетчика установит трипер 29 в такое состояние, при котором ключ 28 будет заперт, а, поступив ца триггер 30, подтвердит его состояние, при котором ключи 9 и 10 схемы определения знака заперты, Поскольку при этом в коммутатор подается прежний сигнал знака направлепия поворота, то и опорным цапряжением будет то напряжение, которое было при угле меньшем а. Следовательно, фаза между двумя цапряжениями У, и С, при увеличении угла поворота от а до 360 будет так же изменяться от а до 360 эл. град., а вместе с цей и число ца счетчике 3.На чертеже показана также цель для подачи сигнала запуск, Так как импульс запуск ц импульс с первого выхода делителя 25 должны обнулять счетчик импульсов 3, то два эти сигцала подаются на указанный счетчик через схему ИЛИ 32.Выходными сигналами преобразователя являются цифровой код, снимаемый со счетчика импульсов 3 и выдающий информацию об абсолютном значении угла поворота, сигналы с выходов а и Ь схемы определения знака фазы 4, выдающие информацию о знаке направления угла поворота, и сигнал с выхода с коммутатора 5, выдающий ицформацию о том, что преобразование угла закончено и можно производить съем кода,Предмет изобретения Преобразователь угол-код, содержащий преобразователь угол-фазовый сдвиг, к выходам которого подключены схема определецця зцака фазы ц соединенный с цей коммутатор, и счетчик импульсов, соединенный через коммутатор с генератором импульсов, отличаю- иийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения углов и определения знака угла поворота в устройство введена схема памяти, входы которой подключецы к счетчику импульсов и коммутатору, а выход подключен к схеме определения знака фазы.лина Заказ 3926/15 Изд, л 1 а 1623 Тираж 406 Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова,Составитель М. Черенкова Редактор Е. Гончар Техред Л, Кук Корректор А. Васильева