Способ преобразования угла поворота вала в цифровой код

ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 472360 Союэ Советских Социалистических Респчбликаявкис присоединени арствеиный комите Минист ов ССС) Приоритет Совета р ло делам иаеб бликовано 30.05.7 ллетень2 53) УДК 621.314.2(71) Заявител 4) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРО ВАЛА В ЦИФРОВОИ КОДИзобретение от вания положени ет использоватьх на вход циф У,ф - Иlсоз а;,ф - АУсоз (а - 24 С, = М,Уз 1 па,точности и носится к способам преобрая вала в цифровой код и мося в системе передачи данровых вычислительных машин.Известны способы преобразования углового положения вала в цифровой код с использованием сельсина, в которых в качестве аналоговой величины используется широтно-импульсное и временное (ШИВ) соотношение трехфазных и двух опорных импульсов постоянной амплитуды, получаемых в результате преобразования трехфазного синусоидального напряжения сельсина-датчика и двух опорных синусоидальных напряжений. При этом полный оборот ротора сельсина разбивается на 12 секторов по 30 каждый, в пределах которых определяют внутрисекторное значение угла,Однако необходимость формирования двух опорных синусоидальных напряжений для получения ШИВ соотношения трехфазных и двух опорных импульсов требует сложного оборудования, Кроме того, преобразование амплитудных отношений, изменяющихся нелинейно в пределах 30-го сектора, дает ограниченную точность.Целью изо бретения является повышение прощение способа преобразоваЭто достигается тем, что по предлагаемомуспособу попарно сравнивают амплитуды трехфазных синусоидальных напряжений между собой с последующим сравнением каждой из 5 этих амплитуд с амплитудой линейного напряжения, пропорционального углу поворота вала. Кроме того, сравнивают фазу линейного напряжения с фазой опорного напряжения, а полученные в результате сравнения значения 0 амплитуд напряжений преобразуют в импульсы постоянной амплитуды.На фиг. 1 изображена схема устройства преобразования угла поворота вала в цифровой код, реализующего предлагаемый способ; на 5 фиг. 2 - зависимость амплитуды и фазы напряжений от угла поворота ротора сельсина; на фиг, 3 - возможные комбинации выходных напряжений схем сравнения по амплитуде и фазе для различных 24 положений рото ра сельсина,Амплитуда и фаза напряжений Уф, Уф, Узфтрехфазных обмоток ротора сельсина и линейного напряжения У, (см. фиг, 2) зависят от углового положения ротора относительно ста торной обмотки:35 40 45 50 где У - напряжение питания сельсина;Й - коэффициент передачи сельсина; Й, - коэффициент трансформации транс 1форматора, равныйу 3Например, напряжение Уф первой фазы обмотки достигает максимальной величины при а=О, причем фаза напряжения при таком угловом положении ротора соответствует фазе напряжения питания сельсина, а линейное напряжение У, равно нулю.Преобразование осуществляется путем сравнения синусоидальных напряжений по амплитуде на шести схемах сравнения, независимо от полярности входных сигналов, и сравнения фазы линейного напряжения с фазой напряжения питания сельсина.Так, напряжение С, находится в противофазе с напряжением питания сельсина в секторе от 180 до 360, а напряженияУгф ) Узф в секторах 90 в 1, 270 в 3, Ус ) Узф в секторах 75 в 1, 255 в 3, СЪф ) Уф в секторах 60 в 1; 240 в 3; 4 ) У 1 ф в секторах 4 о в 1, 225 в 3; Узф ) У,ф в секторах ЗО в 1, 210 в 3, Ус ) Угф в секторах 15 в 1, 195 в 2.Полученная аналоговая величина в виде соотношений напряжений по амплитуде и фазе однозначно определяет угловое положение ротора в одном из 24 секторов по 15 каждый (см. фиг, 3).Устройство преобразования угла поворота вала в цифровой код, реализующее данный способ (см. фиг. 1) включает в себя сельсиндатчик 1, схему 2 получения трехфазных и одного линейного напряжения относительно корпуса сельсина, демодуляторы 3 - 6, выпрямитель 7, фильтры 8 - 11 нижних частот, инвертор 12, компараторы 13 - 18, логическую схему И 19, дешифратор 20,Трехфазное напряжение сельсина-датчика 1 поступает на вход схемы 2 формирования трехфазных и одного линейного напряжений относительно корпуса сельсина. С выхода схемы 2 полученные напряжения поступают на вход демодуляторов 3 - 6. На вторые входы демодуляторов и выпрямитель 7 поступает напряжение питания сельсина У.Выходные напряжения демодуляторов при изменении угла поворота вала ротора сельси 5 10 15 20 25 30 на представляют собой соответствующие пульсирующие напряжения, Огибающие этих напряжений выделяются на активных фильтрах 8 - 11 нижних частот (см. фиг. 2). Напряжения огибающих в соответствующих парных сочетаниях поступают на входы компараторов 13 - 18, которые производят сравнения по абсолютной величине поступающих напряжений; компаратор 13 сравниваетУ,) ) Угф ); компаратор 14 -Узф )У,ф; компаратор 15 - ),У,)Оф ; компаратор 16 -Угф) ) 01 ф ); компаратор 17 -С 1 С)Узф; компаратор 18 -Угф)1 зф.Как видно из фиг. 2, по данным огибающим за один оборот вала могут быть определены 24 точки.Сигналы с выходов компараторов в виде определенных уровней (см. фиг. 3) поступают на дешифратор 20. Напряжение огибающей .1, через инвертор 12 поступает на один из входов логической схемы И 19. Второй вход этой схемы подключен к выпрямителю 7, на вход которого подается напряжение питания сельсина-датчика. Логическая схема И выдает на дешифратор 20 уровень напряжения, если линейное напряжение У, находится в противофазе с напряжением питания сельсина Ьп. Сигнал со схемы И служит для устранения неоднозначности кодового отсчета на углах О - 15, 180 - 195.Дешифратор 20 определяет любой из 24 секторов по 15 каждый. Предмет изобретения Способ преобразования угла поворота вала в цифровой код, основанный на преобразовании угла поворота вала в трехфазное синусоидальное напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения способа, попарно сравнивают амплитуды трехфазных синусоидальных напряжений между собой с последующим сравнением каждой из этих амплитуд с амплитудой линейного напряжения, пропорционального углу поворота вала, сравнивают фазу линейного напряжения с фазой опорного напряжения, полученные в результате сравнения значения амплитуд напряжений преобразуют в импульсы постоянной амплитуды,аказ 2214 Л 4ЦНИИПИ Типография, пр. Сапунов Изд,1490осударствепого комит по делам изобретегп Москва, К, Раушс Тираж 679ета Совета Минисй и открытийкая наб., д. 4/5 ПодписноеСССР