Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал

,ГСИ сиисс);с; Ягьо Государствеиыи Совета Министр оо ле)3 ам изооч открыт рир 1 ст ко 3 ннтет в СССР;, Га Оцс блиКОВЯ ця СНПС 1 ПП 5 6.10.) б(сс) А)торн 11:300;) Г"с.1 П; Двор )иченко, В, Г. Сюрха и И, 1(, Безродны)3 71) Заяви гсл 51) ПРГОЬРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛ В ЗЛГ)КТРИЧ)с.С 1(ИЙ СИГ 1.1 АЛГ 1300)стоп пс Относи Г 05 1, Грсобр 230132 пи)1) фОР)1 Ь ПРСДСТс 113 ГСППЯ 1 ПфОРХ 123 ИИ, В 12 СТНО- сти к прсобр ало 32 сг 151 х типа уЕхч . - ЕОдъ, , Го: Пс)311 Э 5 сКП 3 С ИЛП уГО; -- )ремсццоп ПцТСР 132,1:с,КОТОРЬХ ДЯТс ПКЯ МИ ПСХОДНОП ПН)ОРМЯ 111 51 Б,5 Ю ГС 5 СИУСО - 0011 УС 11 ЬС ВРЯ - п(аюп;исс 5раис 1)ОГ 12 Горы С.КВ Г) .11 3 В с си ы э Г с г") О ) с х я и и 1 с с к и с и р со О р я 3 0- 3:1 СЛИ, БЬ 1 ПОЛПЯЗ)ПГ:С ЗЯДЯсУ ПРСООРЯЗОВЯНИЯ УГЛЯ ПОВОР)та ВЯЛЯ и ЭКБПВЯЛС)ГГПЫИ ЦИфРО- ,5 Од Е 0 Д. ( с ГЛГ О С 1 О И Т:3 2 Д с 1 с 1 П Р С 0 О т) 2 3 О 3 с 1 1 П 51 У 3 Г 12 00130 РОсз 3 с 1,1 с 1 13 КОД ПО СиПЯ;Ям, Снцмасмы;, с СКБТ, установлсного НЯ валу. В этих СЛУ 1 с)51 Х Па ПРЯКИЕС ПРСОбРЯЗОБЯПИС ВЫПОЛ 1351- СТС 5 С ПОХ 10 П(Ь 10 СГ 1 СД 51 ГЦСЙ С ИСТС) Ы, Н 2 ВЫХОД 1 юм )залу которой усапаилииалс) элсктромсХаниССЕИИ П)СООРсЗОВЯТСЛЬ ТППЯ УГОЛ - КОД, ОДПЯЕО Нс)Л 11 ИС МСХЯИПСС 1 ИХ сУЗГ 10 В В ИЗВССТ- ньх прсооразОВЯ 1 с)1 ях принодпт е иг 10 хпм ВсСОГЯОЯРПНЫХ Хс)РЯЕ С)с)ИСИЕЯ) И Ни)ЕОП ПЯ- дсжносги. Кромс ого, 1 ГЗБсстсн прсооразона- ТСЛЬ МТ 12 НОВО3 2 В ЦпфОБОЙ ЕОД, Б СОСТЯБ е 010 ро 0 В ОД 5 т С К 3 1-Дат ие, ВыхОДы которого чсрсз псрселючятсль диапазоцов подключспь 1 О;)хо,1 ОООРЯ.)ОБЯ Гс,15 Нап Р 51 жс)1 цс - ЕО СО СХСМОИ 1)а 3 С 1 И 51, СХСХ)с) 13 ЫДС.1 СНИ 5 п 2 п р я ж с ц и й ОчО 2 1 О и Г и х с и и у с н О Й и 1,0 с и п у сой обмоток СКБГ, суммирующий усилитсль, ВХОДЫ ЕОГОРОГО сЮДКЛЮЧСНЫ ЧСРСЗ ПСРЕКЛЮ 12 ТСГ 1 Ь Диаис 1:30 ЦО 3 Е СИНЪСНОЙ 1 И КОСПНУСНОЙ)ОМО Геам СК 1 -да 1 иеа, 2 Выход подег 110 чсн е шНс опорного 1 япряжсния прсобразоцатсля 121)511 с 1 С -- Кс)Д, СХ.".1 с 1 НРЯВ 1 С 1)51 ПОРОК, ПО сТСЛ СМ Ди Я ПЯЗОП 013, фОР Х ИР 0132 ГСЛ Ь Та 1. - б 1 ОНЫХ 1:)1:сГЛЬСОБ, МПРс 1 В.15310 ПЗПИ РЯООТОЙ ВСС.ГО УС ГРО.1 С 1 ВЯ, СХС.,12 фОРМИР 0132 ПИ 51 1 сОРРСКТИ- рую 1 цсго кола и цифровой сумматор. В этом ус)ройСт)30 са:Яля и Выходс прсобразонатс- ЛЯ Нс)ПР 51 ЖСПИС - -ЕРД фОР)1 ИРМСТСЯ КОД, Я 13 ЛЯО ОгцЙ,;1 1,;)пб)гИ)кснпт)й прогОрцнональноЙ Бсличингп о ) г.12 по)орота ротора (,КВ Г-датс)иЕс), 2 Зс 11 С."1 фОР)1 ИРУСТС 51 Р 51 Д 3132 ЧС 3 ИЙ КОРРСЕИГ)ую 1 цсЧэ еод 2, ,ОГОрый суИрустс 51 с еодом, сформироианным прсобразоватслсм нас ПР 51 ЖСЦИС - ЕОД, В РСЗЛЬТЯ 1 С СУМ:5 ЯРНЫЙ КОД51 Вл 51 сс 1 поопорц 10 ня 1 ь 130 И Всличпной От уГла 1 юноротя ротора СКБГ-датчика с то 1 ностью, СООТ 13 С 1 СТПЮПГСИ 113 ДВОИЧНЫМ разр 5)дсс 1.Эгот прсоорЗо)атсль характсризустся ограЭ 1 ИЧСЦПОй ГОНОСТЬО И ациаРатУРНОИ СЛОжносгью,ри сго рсализации. Особснно при по 13 ын 1 сппи разр 51 дпости, т 21. еяк 13 ызыВяст нсобходимость формировать и хранить большоц Р 5 Д ЗПЯЧСЦИП ЕОРРс.ТИРЮ 1 ЦСГО КОДЯ.о ТСЛЬ 0 ИЗООРССция яВЛ 51 С)СЯ ПОВЫШСПИСГОП 1)СИ ПРСООРЯЗОБЯНИ 53 УГ;12 ПОБОРОТс) ВЯ:12 Б З.)сктричсскии ап пал и унрогцсние схсмы устроЙстца. В Опись 1132 смом пр.Ооразонатслс ЭТО ДОС ГПГсС ГС 51 ТСМ. ЧТО В НС 0 1313 СДСНЫ СНСО р 2 Гор сии соидЯ; ьно 10 и Япр 51 жсния, бл 01 из 514320) . - "100 500 7О,а 10 мсрсния Бремсппоо шпсрвала и формпрова тсль дополшгслыого спгиала, выход которо. О ИОД:,ЛОЧСП К СУ 3 МЗГ 3)РУ, 2 ХОД- - КО БОРО МУ 13 ЫХОУ ОЛОс с ПРс 1 ГСПИ 51, ТРСТПИ БЫХОД которого подключсп к Диому пз входов бло. Кс СраБПСПИ 51, др 11 ОпХД КО Гор 1 О СОСДИПСс 1 с БыхОД 031 ГспсРЗТОРс 1 сипусоида.ЬНОГО НЗИР 51. ЖСЦИ 5 с БЫХОД О.1 ОКЗ СРЗс 1 СПИ 5 СРСЗ О)1 ОК ИЗ. мсРспии БРсмсип 01 О пито)132.с 1 НОдкл 10 чсп к ум м атору.10 чпОСь прс 001 азОБЗН 5 ОписывзсмОГО уст. Рой о Г 2 1 СОРС 1 ИСОКИ ПСО 1 Р 2 ЦИСцс 1, Тс 11, КЗК ри аосолютюи пдсипчпости фупкциоцаль- ИЫХ ЗЗБИСИМОСтСй ГПОсцОПсй СКВОт уГЛЗ повороа ротора (а) и опорного сшусоида., - НОГО ПЗПР 5 ЖСЦИ 51 - ОТ ВРСХ 1 СНИ (1) ПОРСИ 1- )осгь формировапи); Брсмсцного питсрва,а гсорспчсски рапа 13 уло, а измсритель Брсмспиого ицтсрвала, папрпмср прсооразоватсль 1 ипа 1)с)СпОи И 1 пср 132,1 - код, п)и 0001 встс Г 3 Ующси сО Рс 131)идиости, имсст НР.НсОРсжим 3 ма.ю погрсшцосгь.112 фи. 1 ИЗООРс 1 ЖСП 2 ООК-СХСМс 1 ОП 11 СЫВЗСМО 0 ПробрсЗОс 1 СЛ 51; 1 а фпГ. 2 И 3 - ВрСМСП ЫС ДИЗГРЗММЫ.11 рсоора Овасль содсржиг послсдовагсгьпо вклочснпыс СКВ 1-датчик 1, блок 2 Быделсни иапряжсипп огпбаощпх сииусиой и косииуспоп Оомогок СКВ 1,Срсклочасль диапазоиов 3, Олок ср 213 псии 5 4, ко второму входу КОТОРОГО ПОДК.10 Сп ГСПСРЗПГОР ШШУСОПДаЛЬИОГО п 2 ир)жспп 1 5, 0 к измс 1 эсни 51 Брсмсццого пгсрва.2 О и сумматор 7. К выходам блока 2 Быдс,1 спп 1 цаир 51)ксции ОГиозющих си- ПуСс 10 И И КОСИНОсоп ОбмОК СКВ 1 ПОД 1;ПО- чсн блок управлсци 8, выходы которого пдк,очспы к псрск.ючателю диапазонов 3, к б,ОКу СраИСПя 4 И сСрсз фОрМирОВЗТСЛЬ ДО- полиптслыого шгиала 9- - к сумматору 7. 112 пряжсипя с а,цуспой и косинуспой оомоток СЕХВ 1 поЧупаот а блок 2 выдслени цапр 51 жш 1 ии ОпОающих, прсдстзвл 5 пощии СОООИ двз фазочуБСБИГс)ьцых Выпр 5 м 1 тсг 5. ЬЫХОДИЫС ИсцР)1 сс;СПП 51 ОсОК 2 2, ПЕ)ОПОРЦИОпаЛЬИЫС СПИУСУ И КОаШУСУ УГЛа ПОВОРОта ротора СКЬ 1 1, чсрсз псрсклочагель диапазонов 3 поступаОт иа вход блока сраше 1)и 4.11 срсключатсль дпапазацов 3 осущс13 л)1- ст подклочсппс о;пбаОщсй сицушой и,и косииусной оомоок СКВ иа вход блока сра. нсиия 4, на ьгороп вход которого подастс)1 ОПОРЦОС СИП) ОПДЗЛЬНОС Пс 1 ПР 51 РКСПИС С ВЫХОДЗ гснсратора О.Частота колсоаиий гспсратора сицусоидальиого Напри)кипи 5 опредсляется допуспмой погрсшиоспО прсобразовация и макспмальпо возможной час 10 Ои Рзмспсния цапр 51 жсп 151 огибающей СКВ 1. ЕЕапримср, ссли частота огибающей пс прсвышаст 0,5 )ц и необходимо сформироват, си; нал, пропорциональный угловому поло)ксппО ротора СКВТ 1 с погрешносгью с б,Сс 0,1 О)оо, то частота гсператора опориогс папряжспия опредс;истся выражеПИСХ 15,Чаксимагп.па)1 частота гсисратора опориого папря)кспия ограничивастся оыстродсйствисм О.ОКЗ СРс 1 БПСПИ 51 И ДРУГИХ ЧЗЛО 3, СВЯЗЗННЫХ с гспсратором опорноо иапр 51)ке 3 И 5.На входах б.ока сравпсппя 4 дсйствуот два синусоидальных по форме сиг 13 ала:С ВЕП ) ИЛИ Ьс СОЗ 3 . С ) . ЗШ (90 - 2) поступающии переключатсля диапазонов, и ,;,. впо)вступающий с генератора сииусопдалыого папряжсиия 5,Где а -- угловос положение ротора СКВ 1(Гсомстрический угол);ч элсктрическпй уол опорного сицусопдальиого сигнала.В рсзультатс сравсипя паряжений двух ИДСГПсПЫХ фУИКЦ:ОПЗЛЬЦЫХ ЗаВИСИМОСтЕй ОГ разпых аргумсптов (а и 33 на выходе блока сравнсци 4 формируется нспрерывцая серия импульсов, врсмспцос запаздывание каждоо П:3 КОТОРЫХ 01 паис,с ОТСЧСТЗ, КООРЫМ ЯБ)151- стоя точка псрсхода опорного напряжения черсз пулсвой уровсиь в ооласт НоложГгельиой ПОЛЧ 3 ОЛПЫ, 5 БЛ 5 С 051 ЛИПСИНОЙ фЧЦКЦРСп ОТ аргумента а, т. с. от углового положения ротора СКВ 1 1 (см. фиг. 2).К 21, 13 ИД 130 ИЗ Дпс 1 ГРЗМЫЫ ЦЗПР 51 ЖСППИ (СМ. фиг. 2), супсс 1 уст цсоднозначность момента конца Брсмснпого иггср 13 ала, формируемого На 13 ЫХОДС бЛОКа СраПСНИЯ 4,с 1 К К 21" Б КЗЖ. дом псриоде опорного синусоидальцого напряжсция есть два момента равспства сравниБзсмых Н 2 пр 5 жсний. 11 стиппым момснтом конца времевцого иитсрвала необходимо прини. мать тот момент равенства, при котором производцые срзвшшасмых сигналов имеют одипаковый знак (пз фиг. 2 истипые моменты коцца Брсмецного иитервала, изменяющегося пр 5 мо пропорцР 10 цзлы 0 уГ;1 у НОВОЕ)ота ро 1 Орз СКВТ 1, отмечены точками).Сппал управлспия блока сравнения 4 вырабатывается блоком управлсция 8 по сигцалам огибающих сиг сцои и косицуспой об- МОГК (СЪ 1. фп. 3, Я) И ИМСС 1 БИД, 1 ОКЗЗсННЫП иа фиг. 3 б. Формируется такой сигнал с по. мощью компаратора, выполнеппого, например, иа опсрациоипом усилителе, иа разпоимси 3 ые входы которого подаются напряжения огибающих СКВ 1 1. В связи с тем, что при подходе ротора СКВТ 1 к областям экстрсмумов огибающей (а=90" и и=270) рсзко снижается крутизна опориого синусоидального сигнала, возможна большая погрсшность преобразования из-за неустойчивого срабатывания блока срависция 4, Дл)1 исключения этой погрешности осущсствл)с Ся переключение первого входа блока сравцсши 4 с синусной огибаю. щей па косицусцуО, и обратно, так как их экстрсмумы сдвинуты на 90, что позволяет путем указанного персключспи я исключить пз процесса прсобразования учаспи цсустой иБого срабатывания блока сравнения 4.11 а фиг. 3 а участки огибающих Ссова и,.пл СКВ 1, на которых процзводцтс преобразование, показапы утолщашой линисц.11 ри преобразовании по сицусной огибающей СКЬ 1 1 (см. риг. 3 а учаски 1, 111, 1) получают Временной интервал, пропорциональныйй углу и поворота ротора СКВ 1 1, а при преобразовании по косинусной огибающей (см. 1 риг. 3 а, участки 11, 1, ) значение ьреме 1 шого интсрьала от;1 ичасгс от послед- нсГО на пост 051 нпу 10 Величину (см. фиГ. 3 В, Г). Времсннои интервал с выхода блока сравнения 4 Б виде двух импульсов, определяющих момсГгы его начала ко ца, поступает на блок измерения Временного интервала 6, в качестве коорого могт быть использованы, на р 11 мср, преобра, оваели тша Брехснной интервал - нгп 1 э 5 кение, или ВрсхеннОй интервал - код. Тлок пзхсрени временного интервала б преобразует врсмс 1 Ной интервал в экВивалснпую аришчсскую вс;шчину другого рода код,Ли напржение), удобную для выполпснц 5 Нос.едуОщсго сухмировии и Вво. да Б другие усроцства, с которым будет связан дашый прсобразова ель. Д.5 получения си На,а, п 1 оцорццопа.1 ьпо О у г,1 у поворота ротора СК 11 1 В диапазоне от О до 3 ОО", выцо.пгется суммирование выходного сигнала блока цзмсрспия врсмсшого ицсрвала 0 с носоиными зна сни 511 и, выраоатываемыми формирователем допогпитсльного сигнала 9 (см р г. Од). 1-1 а участках 1, 111, 1 преобразования констанга, поступающая на сумматор 7, равна О, на участках 11, 1 се значение эквивалентно углу . =- 90. а и учсп.с 5 - уг.у и=270", В рс.ультагс смцроьа и на Выходе с мматорафор:прустсигил (код пп 1 напр 51 жснцс), пропОрцпон 1,1 ьпыГу д НОьорота ротор 1 1,1 Ь 1 1 В диапазоне 0 1 Одо 3 ОО (см, фп 1. 3 с).Формула изобрстсниПреобразователь 5 гла повороа вала вЭЛСКтрИЧЕСК 1 ц СИГНа.1, содержащцп датЧИК -- синусно-косинсныц Вр 11 щ 11 ющипс 51 трансрорматор, соедцнсшыи со Входом блока выдслс ния напряжений огцбающц.выходы которогочерез переключатель диапазонов подключены к олоку срашени, О.ок управснп 51, входы 1 О 1 Оро 0 подкг 1 ючспы к Выходам Ол 01 а Быделеши напржешц огиоющих, а первый вы- ход - к псрсключагслю диапазонов, и сум.,атор, Отличающипся тем,что,с целью поьышсния надежносп; работы и уцрощсшш консрукцш преобразователя, ь него введены генератор синусоидального напряжения, олок Л измереци Временного интервала и формпроБате.ь доно.1 шггс.1 ьного сигнала, ьыход кого- рого подключен к сумматору, а вход - ко второму Выходу олока управления, трст 1 ш выход коОро 10 подНочсн к одно:1 у цз БходоВ 30 блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напржения, Выход олока сравнения через олок измерения временного интервала подкл 10 чен к сумматору.