Преобразователь фаза-код

(51) М. Кл.з Н ОЗК 13/02 Государственный комитет Совета Министров СССР(53) УДК 681.325(088.8) оо делам изобретений и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗА в К Преобразователь относ 1 тся к вычислительной технике и автоматике и может быть применен при сопряжении вала с ЭВМ,Известен преобразователь для получения кода угла, в котором сельсин-датчик может быть фазовращателем при запитке от промышленной сети 1.Наиболее близким техническим решением к данному является преобразователь фаза - код, содержащий узел управления реверсивным счетчиком, генератор импульсов, соединенный с одним из входов реверсивного счетчика 12.Для такого преобразователя характерна низкая частота преобразования и выдачи кода угла.Чтобы повысить быстродействие и надежность, в предлагаемый преобразователь введен узел преобразования код - ,фаза, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, а выход - с входами узла управления реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к двум другим входам реверсивного счетчика.На фиг. 1 показана блок-схема преобразователя фаза - код; на фиг. 2 - эпюры напряжений.Преобразователь состоит из генератора 1 импульсов, узла 2 преобразования код - фазовый угол, узла 3 управления реверсивным счетчиком и реверсивного счетчика 4. Узел 2 преобразования код - фазовый уголсостоит из блока 5 преобразования кода углав код синуса, блока 6 преобразования кодугла в к ,косинуса, преобразователей 7, 8,5 код - переменное напряжение и фазосдвигающей цепи 9.Узел 3 управления, реверсивным счетчикомсостоит из дифефренциального усилителя 10,инверторов 11 и 12, дифференциальных цепей10 13, 14, элемента ИЛИ 15, операционного усилителя 16, элементов И 17 и 18, триггера 9элементов И 20, 21, 22, 23 и элементов ИЛИ24 и 25.В предлагаемом преобразователе генератор15 1 импульсов соединен с реверсивным счетчиком 4 который связан с узлом 2, подключенным к узлу 3, выход которого соединен с реверсивным счетчиком 4.В узле 2 преобразования код - фазовый20 угол блок 5 преобразования код угла в ксинуса соединен с преобразователем 7, блок6 преобразования код угла - код косинуса - спреобразователем 8, а выходы преобразователей 7 и 8 соединены с цепью 9,25 В узле 3 управления реверсивным счетчиком дифференциальный усилитель 10 связанс инвертором 11 и дифференцирующей цепью13, выход инвертора 11 с дифференцирующей цепью 14, выходы дифференцнрующихЗ 0 цепей 13 и 14 - с элементом ИЛИ 15, выходкоторого подключен к элементам И 17 и 185 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 3Выход операционного усилителя 16 соединен с элементом И 17 и инвертором 12, который связан с элементом И 18. Элементы И 17 и 18 соединены с триггером 19, выходы триггера 19, дифференциального усилителя 10 и инвертора 11 - с элементами И 20, 21, 22 и 23, выходы элементов И 20 и 21 - с элементами ИЛИ 24, выходы элементов И 22, 23 - с элементом ИЛИ 25.Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.На вход преобразователя поступает напряжение Уяп(И+а) (где а - фазовый сдвиг входного, напряжения) и опорное напряжение К,яп о 1. В узле 3 фаза входного напряжения Уяп(о 1+ а) оравнивается с фазой эталонного напряжения Уип(Ы+р) (где р - угол сдвига фазы эталонного напряжения), сигнал разности фаз управляет реверсивным счетчиком 4, код которого поступает на узел 2 для управления фазовым сдвигом эталонного напряжения. В узле 2 код убегла преобразуется на элементах 5 и 6 в коды синурса и косинуса угла, которые поступают на преобразователь 7 и 8 код в переменн напряжение и преобразуются в напряжения Уз 1 п а 1яп(р+ 45) и Кз 1 п в 1 сов(Д+ 45). Напряжения преобразователей 7 и 8 поступает на фазосдвигающую цепь 9, Со средней точки цепи 9 снимается эталонное, напряжение Уз 1 п(а 1+ Р), фазовый угол которого соответствует коду, поступившему на вход узла 2.Узел 3 управления реверсивным счетчиком работает следующим образом.Входные напряжения Уяп(а 1+ а) и lз 1 п(Ы+ р), эпюры которых показаны на фиг. 2, поступают на усилители 10 и 16, выходы усилителей соединены с инверторами 11 и 12. (Эпюры выходных, напряжений схем узла 3 также показаны на фиг. 2).Напряжения с выходов усилителя 10 и инвертора 11 поступают на дифференцирующие цепи 13 и 14, выходы которых через элемент ИЛИ 15 соединены с входами элементов И 17 и 18, на вторые входы элементов И поступают выходные напряжения усилителя 16 и инвертора 12.Выходные сигналы элементов И 17 и 18 управляют триггером 19 положительная полярность выходного напряжения 19, (единичный выход) соответствует нарастающему участку суммарной синусоиды на выходе операционного усилителя 16, положительная полярность напряжения 19 (нулевой выход) соответствует спадающему участку. Полярность напряжения дифференциального усилителя 10 зависит от знака разности фазовых углов входных напряжений. Соотношение полярности выходных напряжений усилителя 10 и триггера 19 определяет сигнал управления реверсивным счетчиком 4. При совпадении полярности выходного напряжения усилителя 10 и выхода единица триггера 19 срабатывают элементы И 20 и 21, выходные напряжения ксторых через элемент ИЛИ 24 поступают на счетчик 4 как сигнал сложения.При несовпадении полярностей выходных наг.ряжений усилителя 10 и выхода единица триггера 19 срабатывают элементы И 22 и 23, выходные напряжения, которых через элемент ИЛИ 25 поступают на реверсивный счетчик 4 как сигнал вычитания. На вход счетчика 4 поступают импульсы с генератора 1, счетчик 4 вырабатывает код Р.Таким образом, применение полупроводниковых элементов счетной техники, позволяет значительно увеличить быстродействие и надежность преобразователя и вести съем кода угла со скоростью более высокой, чем скорость изменения кода угла на величину младшего разряда. ф о р мула изобретенияПреобразователь фаза - ,код, содержащий узел управления реверсивным счетчиком, генератор импульсов, соединенный с одним из входов реверсивного счетчика, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности преооразователя, в него введен узел преобразования код - фаза, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, а выход - с входами узла управления реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к двум другим входам реверсивного счетчика,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений,в цифровой код. М., Энергия, 1974, с. 81 - 82.2. Патент Великобритании1234081, кл.6 4 М, 1971, 660336560336 ЦапЯЯ 1 б Редактор Т. Рыбалова Корректор Н. Аук Заказ 1850/2 Изд.478 Тираж 1109 Подписное Щ 1 И 1 И 1 П Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьгпш 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5