Преобразователь “аналог-код

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Социалистицеских Республик(11) 519748 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 11,11,76(51) М, Кл, З 08 С 9 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ-КО Изобретение относится к автоматическиминформационно-измерительным устройствами может быть использовано в измерительнойтехнике и автоматике,Известен преобразователь аналог-код, содержащий опорный генератор, соединенный сфазовым детектором и через входной согла:уюший блок с двухполюсным фазовращатепем, выход которого соединен через фазовыйдетектор с двигателем, который кинематически связан с двухполюсным фазовращателем и с первым входом блока формированияполезного сигнала, и генератор,В известном преобразователе используется один из наиболее точных методов измере-дния - компенсационный, в результате которого осуществляется преобразование фазовогосдвига измеряемого сигнала с коэффициентом масштабного преобразования К.=1 всоответствующий непрерывной угловой сдвиг 2 Овала двухполюсного эталонного поворотногофазояращателя.Однако единичный (низкий) коэффициентмасштабногс преобразования не позволяетиспользовать все преимушества компенсационного метода измерения с непрерывным изменением компенсирующей величины из-затрудности получения высокой дискретностифотоэлектрического кодирующего устройстваугол-код,Кроме того, так как в рассматриваемомпреобразователе имеется электромеханическая система следящего непрерывного уравновешивания, которая имеет астатизм первого порядка, динамическая ошибка преобразователя линейно зависит от скорости измененияизмеряемой величины,Таким образом, для известного преобразователя характерны низкий коэффициент масбттабного преобразования, ограничивающий точность преобразования, малое быстродействие преобразования обусловленное большой инерционностью исполнительного механизма- двигателя и большая зависимость динамической ошибки системы следящего ненрерыв ного уравновешивания от скорости изменения измеряемой величины,Цель изобретения - повышение точности и быстродействия преобразования.519748 5где Ч-, - фазовьпл сдвиг, соответствующийизменению аналоговой вели"И 1 ЛЫиз.Полезный сигнал поступает на вход двухО полюсного поворотного фазовращателя 2, навь(ходе которого формируется сигнал Фа, О " Ол и рай, 1 БК (" 11 9(р т 1 Е) Зтат си 1"1 ал поступает на управляющую .;-;1 О-",;( ";СттОЛЛИ - .ЕЛ 1,11 О 1.О Д ИГОЕЛЯ 4, КО"; ссь 1 тт, ючзворат(ивче 1 Ва 1 фазовращателя 2 "1;а ВЕЛ 1 ЛЧ 11 НУт РаВНУЮ 1 де аОд (. - Ошибка Рассогласова 1 лиЯт Обуст 1 ОВЛЕт 111 ая бЫС традЕйС тВИЕМ ЭЛЕКтрОМЕ-; ханической следящей системы;(тт 1 биСЬ,ССттт. З 4 тауВ установившемся положении б 3 т ",т 1(:Л Вь;ход генератора 8 электрически соединен с входом многопол 1 ссного фазовра дателяВ ди 1 ла 11 ике, т,е, когда измеряемая ве и с входом прсобразователя фаза-код. Вл 11 чина 9 изменяется во времени качестве малоразрядного преобразователяугол-код может быть использован фотоэле; -- т трический преобразователь угол-код или преОбразователь угол-фаза-код, выполненный наоснове двухполюсного поворотного фазоврашателя йРаботает устройство следуюц 1 им образом, ( а сигнал рассогласования пропорционаленошибке рассогласования,При развороте вала дьухполюсного фазоБрайы геля 2 От испалнительнОГО двига 1 еля Поставл(иная цель достигается тем, что в преобразователь введены многополюсный ф"зовращатель, фазосдвигаюший блок и согласующий блок, Выход фазового детектора через соглаеую 1 ций блок подключен к оДНому из входов фазосдвигаюшего блока, другой вход которого подключен к выходу многопо-, люсного фазоврашателя, который установлен на валу двухполюсного фазоврашателя, Выход генератора соединен с входам многапогцосного фазоврашателя и с вторым входом блока формирования полезного сигнала, Выход фазосдвигающего блока подкл 1 ачен к третьему входу блока формирования полезного сигнала. 15На чертеже показана схема предлагаемого преобразователя Схема содержит Входной согласующий блок 1( на перВый вход котороГО поступает ИЗМЕРЯЕМЯ Р(ЛИттл аа 1(а В Т ОРО 1 ПостУПаЕт 011 ОР 1 ЛЫй( СИБСОИГФЛЬИЬ 1 тй СИГНат 1 т(твт ХПОЛК)С 11 ыйОтпоВОротный фызовра 1 цатечьпр 11 е 1111111 вход которого электрически соединен с Вы ХадаЛ ВХОДНО 1 О О, тот.,"а 1 ОЕДУ 1 тоаа;, ЭЛЕК,. "УРОДВ 1 ЛГатЕЛЬ А. т.,"т(тЛРт,1 атнттЕСК:( С; Я за(цт 11" ЧЕРЕЗ рЕДУКтор -т С ВВЛС (.,ВУХ 11 олтОСНОГО ПС. ВОРОт 1 ЛО 1 О фаЗОВРатЦатЕ 1111,.-11 Р(Л;НИ 1 а ф-З ВЫй ДЕтЕКтоо .", С 11 Г; - 1 а,.-тв 1:.,(ттт 1 В."д Котовога 1 ЭЛЕКтрИЧЕСКИ"ОЕДИКЕК С;: Ь 1.тодо 1 цву;":1,ОЛ 1 ОС ."Вд д ю С ВЬ 1 ХО 11( 1 . Е(1 - р, тара 6 З 11 ори(1 О ЧУСоттпаптЬ 1 ОГО ( Ит .ат 1 а ,1 та-, т 1 отттССС -О ПО ВОРатНОГО, фаЗОСРЯБЛТЕГЧ, . Уста(ЛОВЛ 81 ЦЛОГО;.тб на валу приемника 2, 1 е 11 ератор 8 синусо 1:.- ДаЛЬНОГО СИГЖ(та, "ИЗ 1 СДВИГОЮШттй бло 1 Л СОЕД 1 ЛНЕН 1 ЛЬ 11 т С вити(-ДО 11 (тзавога Двтвхтауа 5, блок (,.( формирования полезного сигналит1 т т в (кот (рьтй, Входя 1 преобр -зова тель 1.уголкод гр-бога отсчета с низкой Дис 1 лрет 1 лостью преобразователь (.2 фаза-кад точного отсчета( с низкой дискретностью, и согласуютций олок .13 на Выходе которого фор(тир:ется полезный сигнал, 4 б Сигнал с выхода генератора 6 Опорногос 1 плусоидагьного сигнала поступает на второйт од входного согласующего блока 1, на выходе которого формируется полезный синусоидальный сигнал вида( где л - фазовый сдвиг, вносимый поворотФаным фазовращателем 2,Величина фазового сдвига Ф линейно зависит от угла поворота ротора двухполлосного поворотного фазоврац 1 ателя 2 по форму- ле фд-Фд. 1ГДЕТО-,(та УГОЛ ПБОРОта РотаРа фаЗОВРаЩа тея 2, Сигнал с Выхода поворотного фазоВрашателя поступает ца вход фазового детектОРа 5( На ОПОРНЫЙ ВХОД КатоРОГО ПОСтУПаЕт Опорный сигнал с Выхода генератора 6,На выходе фазового детектора Ь фарми- РУ-тсЯ СИГ(талт ПРОПОРЦИОНаЛЬНЫй4 одновремено па тот же угол разворачиВаетсямеогопоецосы 1 фазовращатель 7,при этом благодаря электрической редукции,фаза выход;ого сигнала фазоврашатедя 7имеет в Р раз большую крутизну в функцииот угла поворота, чем фаза выходного сигнала двухполюсного фазовращатедя 2,сгнал 61 ца выходе фазосдвцгаОдеО устРОЙС ГЕаЦ;6 В Д ПрцР ЧЕ. (1) = (М(Ь ЧО 1 О .дИН что ЛВГКО выцоляется с пох 0 цыо сОГласу 10а Вьлоде многооцосное 0 фазовбаща Ге пего блока 3.4, полезный сигнал (8) на вы ля 7 Ооразу 8 тся сиГал Вида О ходе азосдвигаощего блока 9 будет равен И,. =.,. ЕЕ,т (;ЕО,А+Р М 3. (9) киот, р О"а-,ф фЕ) з этого Выражения следует, что погреш., ностьООуслов 18111 ая Динамической ОшибкОЙ 5;,эдект:омеханцческой системы следящего непрерывногр уравновешивания, равна нулю,Сге,-1 ,Б) пос-.упает на Вход поеобразоватеПИ фаза-код тсчеОГО Отсчета Выход КОТО,рого совосно с Выходом преобразователя уугол -1 од ГрубОГО Отсчета поступа 10 т на Входсгласуюшего Одока 13,. а выходе согласуОего блока 13 формируется пОлезный где Р - масштабный коэффициент преобразования, равный электрической Редукцеи - числу пар.поласов многопое:осного фазовраи(ателЯ,Так какФаО-Л.Е то выражение (4) можно записать в видеЦВ 1. Р1жнОт Р,3 Оез этого слздует что ;одеая анадого- Ф 0 р м у л а и 3 О б В е т е и и Я ваЯ веплцна 9 И., благодаРЯ налечию .ногоИ рПОЕОСЦО О фаЗОВРащат гЕЯ и СЦСТЕ,Ы ДЕДЯ реооразоватедь аналогкод, содержащий иего цепречьНного ураьчювешивация ппеоора Опорный Генератор, соединенный с фазовые, зуется с высокой точностью в соответствуО дете;тором и через Входной согласующий цес значение еепмзевной компенсиру 10 щей О 10 с двухпопосным фа зоврацатепее;, Вы Величины с ксэффцциентом Расц 1 табеюго прр,ход которого с 08 дццен через азовый дстек Образования на много больше 1 ТО с дВигатздем который киеекатическиК, -3, ,связан с двухподюсным йзоврацагелем и сЩСигнал с Выхода многополюсного фазо- ч-,пеРНЕЕм входо блока фоРмиРова 1 иЯ подезноврашатедя 7 поступает на вход фазосдвигао=-. го сигнала, ,и генератор, О т д и ч а ю П 8 ГО блока 9 управдяощая Обмотка которо-,ш и Й с Я тее, что, с целью повышениЯ го через согласуюшее устройство 14 подклю-,точеости и быстродействия преобразователя, чена к выходу фазового детектора,э, Согда- в него Введе;и многополюсный фазовраее-суюший блок .4 и фазосдвигаоший блок 9 40 тель, фазосдвигеезццй,блок и согласующий пред 1 азначецы деЯ ОсушестВлееиЯ линейного блоквыход ф ОНОГО детектОре через сОГф сдвига фазы Выходного сигнала ,еогопопеос ,асуюшцй блок подклеочец к одномУ из Вхоного фазовращателя 7 В функции От ампли- ДОВ фазосдвигаюшего блока, другой вход котУды Выходного сигнала 0 а фазового де-;тОРого подключен к выходУ многополюсногоа,тектора 5, ,5.1 зовраателя, который устаеовлен на ВалуВ этОм случае сигнал на Выходе фазосдвидвухполюсеюго фазоврашателя Выход Гене Га 10 щеГО устройства Опредедя 8 тся Выражени, ратОра Оедине 1 с ВхОдОм мц 01 ОЛОиосноГОфазовращатетя и со вторым Входом блокаъых. о Фазформироваия полезного сиге.ала, выход фа- гдеБ - управляющий сеГЕад, поступающий р.зосдвиаошего блока подключен к третьему на вход управляюшей обмотки. ,входу бокафорирбвания полезнОГО сигнаС. учетом выражений (4) и (7) полезный ла59748 кодСоставитель И, НазаркинаРедактор Т, Рыбалова Техред И. Ковач Корректор Н. Бабурка Заказ 5038/582 Тираж 830 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, Ж, Раушская набд, 4/5Филиал ППП Патент". г, Ужгород, ул, Проектная, 4