Преобразователь угла поворота вала в код

0 и и: сА.МФ.е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик(11) 6 О 4 О 18 61) Дополнительное к авт, свид.ву22) Заявлено 18.03.76 (21) 233627 51) М, Кл. 9/О с прнсоед (23) Приор пнем заявкиГосударственный комитет Совете Министров СССР во деяаи изооретеннй и открытий(72) Авторы изобретени П. Пинчук и О. А, Хайна 1) Заявитель ЕОБРАЗОВ ЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА В КОД Так к азоИзобретение относится к преобразователям угловых перемещений в цифровой код и может быть использовано в измерительной технике и автоматике.Всовременныхпреобразователяхугол-фаза 5 код для получения высокой точности преобразования к фазорасшепителю предъявляются высокие требования к точности и стабильности установки фазового сдвига на 90 эл. град.двух синусоидальных напряжений, используе мых для запитки фазоврашателя. Установка фазового сдвига на 90 эл. град. не должна превышать (0,5+1) эл.угл.мнн. Как известноизмерение погрешности фазового сдвига двух синусоидальных напряжений с такой 15 точностью требует уникальной измерительной аппаратуры 1.Однако отсутствие серийно выпускаемых цифровых фазометров, позволяющих измерить фазовый сдвиг двух синусоидальных сигна лов с такой точностью, не позволяет осушествить контроль точности установки фазового сдвига на 90 эл. град., что приводит к прямой погрешности преобразования, Так, например, погрешность серийно вьтпус кае;,ых цифровых фазометров составляет 0,71,5 эл. град., что сушественно превьппае г допустимую погрешность контроля,ак в процессе эксплуатации параметры ф расшепителей и усилителей мощности,препназначенньж для усиления выходньжсигналов фазорасщепителей, изменяются подвоздействием различных факторов (например,температуры), то отсутствие высокоточныхсредств контроля точности установки фазового сдвига на 90 эл, град, не позволяютсформировать аналоговый сигнал, пропорциональный погрешности установки фазового сдвига, а следовательно, и осуществитьточную автоматическую подстройку фазорасшепителя. Известный преобразователь дает- большую погрешность преобразования,обусловленную неточностью установки и нестабильностьо фазового сдвига сигналов,поступающих для запитки фазоврашателя.Уникальные фазоизмерительные блоки дляконтроля точности установки вьжойных сигналов фазорасшепителя усложняют конструкцию этого преобразователя,Наиболее близким техьпсческил решением к предлагаемому иэобретенисэ является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, соединенный с двоичным счетчиком, первая группа выходов которого подключена к одним иэ входов блока совпадения, другой вход которого соединен с фазоврашателекс, вход регистрирующего блока обьединен с первым входом фазорасшепитепя, второй вход которого соединен с выходом двоичного счетчика ( 2). цепььо изобретения является повышениеточности преобразования путем исключенияпогрешности от неточной установки и нестабильности фазового сдвига сигналов, поступающих для запитки фазоврашатепя и упрощение конструкции путем искпкчеьсия иэсхемы формирования полезного сигнала уникапььсых высокоточных фазоизмеритепьныхбпоков для контроля точности установки сигналов, поступающих для эапитки фазоврашатепя.Достигается она тем, что в преобразователь угла поворота вапа в код введеныдешифратор, усилитепи мощности, нуль-органы, триггеры, пиковые детекторы, дискретный усилитель и фильтр, выходы фаэорасшепителя через соответствующие усилители мощности подключены ко входам фо- ЗЭзоврашателя и нуль-органам, выходы которых соединены с первыми входами триггеров,вторые входы которых соединеьсы с выхсд ом дещифратора,.выходы триггеров через с ээтветствуюшие пиковые детекторы пэдключе- зны ко входам диффереьщиапьного усилителя,выход которого через фипьтр соедиьсеы совходом регистрируьошего блока, вторая группа выходов двоичного счетчика соединенасо входами дещифратора, 40На фиг. 1 представпена принципиальнаясхема Описываемого преобразователя; ифиг, 2 - временные диаграмьлы, поясссякшие его работу.Преэбразэва.епь сэдержиг генеротэр 1импупьсов, двоичный счетчик 2, фазэрасшенигепь 3, регистрирующий бпэк 4, бпэк 5 сэвпадения, усипигели 6 и 7 мэшнэсги, фаээврашагель 8, дешифратор 9, триггеры 10 и11, нупь-органы 12 и 13, дифференциалысыйоусилигепь 14, пиковые детекгэры 15 и 16и фильтр 17,На фиг, 2 приняты следующие обозначения;СС,д,3, - сигналы но вссхэдох триггеров двоичного счетчика;.2 - сигнал на входе фозорасш: питепл;д, Е, - сигнапы ио выходах фозорасшепителя;60М -сигналы на выходе дещифраторо; д - сигнал на выходе первого тригг еро, М- сигналы на выходе второго тоиггера11 управпенижи,р - сигналы на выходах пиковых детекторов 15, 16.Устройство работает следуюпсим образом.Сигнал с выхода генератора 1 илпульсовпоступает на двоичный счетчик 2. Сигналпоследнего триггера счетчика поступает нафазорасшепитель 3, Фазорасшепитель преобразует сигнал счетчика в .,ве синусоидальных напряжения, сдвинутые одня относительно другой на 90 . Этим напряжением заикотывается фаэоврашатель 8.Сигнассы со счетчика 2 поступают наблок 5 и дешифратор 9. Дешифратор производит выборку илспупьсов триггера, счетчика(фиг. 2 сд), Эти импульсы жестко привязаны к выходному сигналу счетчика (фиг. 2 В).следует с периодом ф" . Последователььность импульсов на выходе дешифратора(фиг. 2 К )сдвинута относительно поспедовательности импупьсов на выходе последнетосго триггера счетчика на время - . Та 8ким образом, создается точная задержка ипривязка импульса на выходе дешифраторак сигналам счетчика и создается периодоюспедования этих импульсов точно, равный - -Импульсы с выходов нуль-органов 12 и13 переводят триггеры 10 и 11 из исходного состояния, а имьсупьсы с выхода дешифратора возвращают триггеры управленияв исходное состояние. Еспи фазовый сдвигмежду .напряжениями запитки фазоврашателяравен точно 90, то импупьсы на выходахтриггеров управпения будут иметь одинаковую длительность (фиг. 2 Л М), При фазовом сдвиге, не равном 90 ф, импульсы навыходах триггеров управления будут иметьроэнуьэ длительность. Соответственно неравные напряжения будут но выходах детекторов 15 и 16. Дьсфференцыапььсый усилитель 14 выдепяет разницу напряжений иавыходах пиковых детекторов. Этэ напряжение фильтруется фильтром 17 и подаетсяна фазэрасшепигепь 3 и регистрирующийблок 4, Блок 4 фиксирует Оцсьсбку в настройке фоэорасссселитепя.Таким Образо. , в предпожеыыол преобразователе погрецности преобразования, Обуспэвпенные нетэчнэй усганэвкэйфаээвэгэ сдвига сс:гнопов, постуиасоспых дпя эопитки фозоврошателя, практически ыскпсочактся; погрешности преобразования, Обус:поссссеысп се-иестабильностььэ поро,итров фозороси.епитгля и усилитепес к апшости, блогодаря сфоркировонному с выс кой то иостью иепрерьсвьсому си Иолу пронОС ипон ци ному истабип.,НОСТИ фСЗОВО О СнаГо ьсЫХОсссСЬсх СЫНОЛГВфазоврашателей, при автоматической подстройке практически исключаются. Существенно упрощается конструкция преобразователя путем исключения из схемы формирования полезного сигнала высокоточных фазоизмерительных блоков, необходимых для контроля точности установки опорных напряжений фазоврашателя. формула изобретени я Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, соь диненный с двоичным счетчиком, первая группа выходов которого подключена к одним из входов блока совпадения, другой вход 1 которого соединен с фазоврашателем, вход регистрирующего блока обьединен с первым входом фазорасшепителя, второй вход которого соединен с выходом двоичного счетчика, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с 2 О целью повышения точности преобразователя в него введены дешифратор, усилители мощности, нуль-органы, триггеры, пиковые детекторы, дискретный усилитель и фильтр, выходы фазорасшепителя через соответствук шие усилители мощности подключены ко входам фазоврашателя и нуль-органов, выходы которых соединены с первыми входами триггеров, вторые входы которых соединены с выходом дешифратора, выходы триггеров ч рез соответствующие пиковые детекторы подключены ко входам дифференциального усилителя, ьыход которого соединен через фильтр со входом регистрирующего блока, вторая группа выходов двоичного счетчика соединена со входами дгшифратора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Бычатин Д. А. и др. Поворотный индуктосинт, М "Энергия", 1969, с. 76.2. Пргснухин Л, Н, Фотоэлгктричгскп;. преобразоватепи информации, М., Машиност роение", 1974, с. 229.иал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Пр 4 Заказ 2100/42 Тираж 763 БНИИПИ Государственного комит по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Раушск