Преобразователь угла поворота вала в код

р) 480 ЮО Союз Соеетскнх Социалистических Реслублнк(51) М. Кл, б 08 с 9/04 22) Заявлено 20,11.7 1) 1847627 18-24 присоединениез аявкиГосударстеенный номите Совета Министрое ССС Приоритет Опубликовано 05.08,7 81,34 (088.8 Бюллетень53) У алак изобретенийн открмтнй исания 11.03.76 ата опубликования 72) Авторы изобре 1 ения онова, Ю. И, Семушкиовиков и А. Я, Лащев П. Бызеев,С. М , М,Комолов,1) Заявите 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ЛА ПОВОРОТА ВАЛ ОД Изобретение относится к области автоматики, в частности к устройствам для автоматичесого управления и контроля,Известен преобразователь угол - код, содержащий генератор импульсов, многоразряднуюпересчетную двоичную схему, синхронизированный источник многофазного напряжения,фазовращатель, формирователь фазового импульса и схемы совпадения,Недостатками известного преобразователя 1являются малые надежность и точность,С целью устранения этих недостатков впредложенный преобразователь введены умножитель частоты, блоки выделения положительных и отрицательных отсчетных импульсов. Фазовращатель и умножитель частотыподключены непосредственно к источнику питания переменного напряжения. Первый входделителя частоты подключен к выходу блокавыделения положительных отсчетных импульсов, второй - к выходу умножителя частоты,третий - к выходу блока выделения отрицательных отсчетных импульсов, четвертыйк выходу блока выделения нуля и к однимиз входов блока выделения отсчетных импульсов. Первый выход делителя частоты соединен с другим входом блока выделения поло;китсльных отсчстных импульсов, а второй -с другим входом блока выделения отрицасльных отсчетных мпуьсов. 30 На фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит умножитель частоты 1, делитель частоты 2 с дискретно изменяющимся на 1 коэффициентом деления, блок выделения положительных отсчетных импульсов 3, блок выделения отрицательных отсчетных импульсов 4, фазовращатель 5 и блок выделения нуля 6.На фиг. 2 представлены выходные временные диаграммы работы элементов преобразователя для коэффициента умножения часто. ты т=8. На фиг. 2, а обозначена временная диаграмма работы умножителя частоты; 2, б - источника питания с частотой со; 2,в - фазовращателя; 2, г - блока выделения нуля; 2, д - выхода 1 делителя частоты (первая масштабная сетка); 2, е - выхода 11 делителя частоты (вторая масштабная сетка); 2, к - блока выделения отрицательных отсчетных импульсов; 2,з - блока выделения положительных отсчетных импульсов,Преобразователь работает следующим образом.Напряжение питания вида Ооз 1 п (ооо+ро) (фиг. 2, б) подается на входы умножителя частоты 1 и фазовращателя 5. С выхода умножителя частоты тактовые импульсы с ча3стотойт поступают на вход 1 делителячастоты 2.Напряжение вида Уз 1 па 1+р+Чс выхода фазовращателя (фиг. 2, в) подается на блок выделения нуля 6, с выходакоторого следуют импульсы с частотой частотно-модулированного напряжения (фиг. 2, г),С выхода этого блока импульсы поступают навторые входы блоков выделения отсчетныхимпульсов 3, 4 и на вход Ч делителя частоты2, причем первый импульс включает делительчастоты.С выходов 1 и 11 делителя частоты 2 идутимпульсы первой и второй масштабных сеток,сдвинутые один относительно другого на 2 т,1где т= -- период тактовой частотыт(фиг. 2,д и 2,е).Импульсы масштабных сеток подаются соответственно на входы 1 блоков выделенияположительных и отрицательных отсчетныхимпульсов 3, 4. Причем при включении делителя частоты 2 импульсы масштабных сетокзанимают такое положение, что импульсыблока выделения нуля 6 попадают в интервал 2, обусловленный сдвигом между импульсами сеток (фиг. 2, г, 2, д и 2, е).Очевидно, что при этом импульсы блокавыделения нуля 6 чередуются на входах блоков выделения отсчетных импульсов 3, 4 симпульсами масштабных сеток, и на выходахблоков 3, 4 отсчетные импульсы отсутствуют.Каждый блок 3, 4 выполнен таким образом,что отсчетные импульсы на входе появляютсятолько в том случае, если по одному из входов (любому) два импульса поступают подряд, один за другим, причем второй импульсвызывает появление выходного импульса.Если фазовращатель неподвижен, то частота поступления импульсов с выхода блока выделения нуля и масштабных сеток с выходовделителя 2 равны и импульсы неподвижныодин относительно другого,1 редположим, что ротор фазовращателя 5вращается в направлении, при котором частота поступления импульсов на входы 11 блоков3, 4 с выхода блока выделения нуля 6 уменьшается, т. е. импульсы с выхода блока 6 смещаются вправо относительно импульсов масштабных сеток с делителя частоты 2, поступающих на входы 1 схем 3, 4 (фиг. 2, г, 2, д и2, е).Как только ротор фазовращателя повернется на такой угол, что импульсы с выхода блока 6 сдвинутся вправо настолько, что нарушится их чередование с импульсами второймасштабной сетки, и на входах блока 4 так,что два импульса 3 и 4 (5 и 6) второй масштаоной сетки (фиг, 2, е) поступят подряд навход 1 блока 4, то второй из этих импульсов4 (6) вызовет появление на выходе этого блока (на выходе преобразователя) отсчетногоимпульса, содержащего информацию о величине угла поворота вала (фиг, 2,ж, моментывремени5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 4Кроме того, с выхода блока 4 этот импульс поступает на вход 111 делителя частоты 2, после чего последний выдает следующие импульсы масштабных сеток не через период, равный т т, а через период (т+1)т. При этом импульсы блока 6 вновь чередуются с импульсами масштабных сеток на входах блоков 3, 4.После отработки одного удлиненного периода делитель частоты 2 продолжает выдавать импульсы масштабных сеток с периодом, равным тт,При вращении ротора фазовращателя 5 в противоположном направлении частота поступления импульсов на входы 11 блоков 3, 4 с выхода блока выделения нуля 6 увеличивается, т. е. импульсы с выхода блока 6 смещаются влево относительно импульсов масштабных сеток с делителя частоты 2 (фиг. 2, г, 2,д и 2,е).Как только ротор фазовращателя повернется на такой угол, что импульсы с выхода блока выделения нуля 6 сдвинутся влево настолько, что нарушится их чередование с импульсами первой масштабной сетки на входах блока 3 так, что два импульса 9 и 10 с выхода блока 6( фиг. 2, г) поступят подряд на вход 11 блока 3, то второй из этих импульсов 10 вьзовет появление на выходе этого блока (на выходе преобразователя) отсчетного импульса, содержащего информацию о величине угла поворота вала (фиг, 2,з момент времени 1 з),Кроме того, с выхода блока 3 этот импульс поступает на первый вход делителя частоты 2, после чего последний выдает следующие импульсы масштабных сеток не через период, равный тт, а через период (т - 1)т, При этом импульсы блока 6 вновь чередуются с импульсами масштабных сеток на входах блоков 3, 4.После отработки одного укороченного периода делитель частоты 2 продолжает выдавать импульсы масштабных сеток с периодом, равным тт.Таким образом, при появлении отсчетного импульса на одном из выходов преобразователя импульсы масштабных сеток дискретно сдвигаются в сторону сдвига импульса блока выделения нуля 6 относительно импульсов масштабных сеток.Очевидно также, что каждому отсчетному (выходному) импульсу преобразователя соответствует поворот ротора фазовращателя, а значит и вала, на один квант угла Х, равный где р - число пар полюсов фазовращателя; тл 3,14.Из приведенного выше описания и временной диаграммы (на фиг. 2) ясно, что максимальная частота на выходе преобразователя не может превышать половины частоты напряжепия питания ,/2, так как только в этомслучае может быть осуществлен необходимый сдвиг масштабных сеток.Следовательно, максимально допустимая скорость фазовращателя может быть определена как произведение кванта угла на половину частоты питанияУп и Упфмакс -2 р тИз формулы (1) видно, что для увеличения0)макс НЕООХОДИМО уВЕЛИЧИВаТЬ ЧаСТОТу ПИТания.Предмет изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, выход которого соединен со входом блока выделения нуля, и делитель частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности работы преобразователя, в него введены умножитель частоты, блоки выделения положительных и отрицательных отсчетных импульсов; причем фазовращатель и умножиель частоты подключены непосредственно к источнику питания переменного напряжения; первый вход делителя частоты подключен к выходу блока выделения положительных отсчетных импульсов, второй - к выходу ум ножителя частоты, третий - к выходу блокавыделения отрицательных отсчетных импульсов, четвертый - к выходу блока выделения нуля и к одним из входов блоков выделения отсчетных импульсов; первый выход делителя частоты соединен с другим входом блока выделения положительных отсчетных импульсов, а его второй выход - с другим входом блока выделения отрицательных отсчетных импульсов.480100 оставптель И. Назаркина Редактор Л, Утехина Техред Т. Миронова Корректор 3. Тарасо ПодписССР пография пр Сапунов каз 122 17ЦНИИП Изд. Лз 934 Государственного по делам из 13035, Москва, ЖТирак 679 комитета Совета Министро бретепий и открытий