Преобразователь угла поворота вала в код

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву 2) Заявлено О 509,77 (21) 2 52208 6/18-24 8 С 9 0 и Нов соединение вениый комитетСССРм изобретенийоткрытий Госуда 23) Приорит,79, Бюллете ата опублик ния описания 07,11,79 2) Авторы изобрете Б. Ибрагимо Мирсал(71) ЗаяВИтЕЛЬ Азербайджанский институт ним. И . Азизбекова и хи ми 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Изобавтоматии можетмационнсистемапреобраэлектрикосинусров (СК ован ески ых в Т) в тение относится к области и и вычислительной техники ыть использовано в инфоризмерительных системах и обработки информации дляия угла поворота ротора х микромашин типа синусноращающихся трансформатоцифровой код, 10 Известны преобразователи угла вд развертывающего уравновешивания, в которых выпрямленное выходное напря жение датчика углового положения сравнивается с его напряжением пита ния. Такой преобразователь содержит сельсин, первичная обмотка которого соединена с источником напряжения.питания, а вторичные обмотки через выпрямители и переключатель - с од ним иэ входов первого компаратора, другой вход которого подключен к источнику напряжения питания, а выход через вентиль - к триггеру, выход которого соединен с управляющим входом 5 ключа, связывающего генератор счетных импульсов со входами младших разрядов счетчика, и блок управления, вход которого соединен с источником напряжения питания, а выход = с блоком грубого измерения, другим входом вентиля и установочным входом счетчика 1) .Одн ако этот преобразователь имеет невысокую точность, обусловленную наличием погрешности от неидентичности компараторов, формирующих импульсы в моменты перехода через нуль напряжения питания, и равенства последнего с выпрямленным выходным напряжением сельсина, а также погрешности от неидентичности выпрямителей,Известен преобразователь угла в код, который содержит сельсин, первичная обмотка которого соединена с источником напряжения питания, а вторичные обмотки через выпрямители и переключатель - с одним иэ входов первого компаратора, другой вход которого подключен к источнику напряжения питания, а выход - к триггеру, блок грубого измерения, входы которого соединены со вторичными обмотками сель- сина и источником напряжения питания а выходы - с первыми входами логических элементов И и входами старших разрядов цифрового отсчетного устройства, .второй компаратор, вход которого подключен к источнику напряжения питания, а выход через вентиль - к триггеру, выход которого соединен с управляю кимвходом ключа, св язывающего ген з - , = торсчетных импульсов, со счетч;о, дсполнительные компараторы, выходыкоторых через логические элементы И нИЛИ соединены с переключателем и бло.ком преобразования кода, связывающЕийвыходы счетчика со входами младшихразрядов цифрового отсчетного устройства 2).Однако этот преобразователь несмотря на меньшее нремя измерения засчет получения в каждом 60 -ти градусном секторе информации о той егополовине, в которой находится искомый угол поворота имеет невысокуюточность, обусловленную наличием по -грешности от неидентичности компараторов и выпрямителей,Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсяпреобразователь, содержащий СКВТ,выходы которого подключены к блокуформирования кода, генератор импульсов, который подключен ко входамСКВТ и Фазоиннертора через последовательно соединенные делитель частоты и Фильтр, а ко входу счетчикачерез элемент И, другие входы которого соединены с выходами одного триггера и блока пуска, выпрямитель, выходкоторого подключен к одному входу ко:. -паратора. Один выход компаратора подключен к первому входу одного триггера, а другой - к второму входу одноготриггера, к одному входу блока пуска,другой вход которого соединен с командой пуск и к входу другого три - 35гера3 ).Однако этот преобразователь такжеимеет невысокую точность, обусловлен -ную погрешностью от неидентичностикомпараторон и выпрямителей,Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Это достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в кодвведены два днухпозиционных перекжочателя, информационные входы одного изкоторых подключены к выходам СКВТ,управляющий вод - к выходу 6.11 ока Формирования кода, а выход - к входу выпрямителя. Информационные входы друго-го переключателя соединены с выходами фильтра и фазоинвертора, управляющий вход - с выходом другого триггера, выход подключен к другому входукомпаратора, а один выход компаратораподключен к второму входу блока пус - 55ка.На фиг, 1 приведена функциональнаясхема преобразователя, принцип действия которого илнострируется временнымидиаграммами, представленными на фиг.2,бО Преобразователь содержит СКВТ 1выходы которого подключены к блоку 2 формирования кода и через последовательно соединенные двухпозиционный с 1, о ",а ь юшин вхс и 1 с, д которого перез паследова,ьп;:, .:оединенные делитель 7 частотыФильор 8 подк.гючен ко входам СКВТ 1. и Фазоинвертора 9, а кс входу счет:ка 18 - через элемент И 11 другие входы когорого созди;-ены с выходами триггера 12 и блока 13 пуска, днухго зицпонный переключатель 14, который соединяет выходы Фильтра 8 и Фазоинвертора 9 со вторым входом комгаратсра 5, выходы которого соединены со входами триггера 12, со входами блока 13 пуска и счетного триггера 15, ныход которого подключен к управляющему нходу двухпозиционного переключателя 14.Преобразова"ель работает следующим образом.Имгульсы генератора б через делитель 7 частоты поступают на Фильтр 8,. где Формируется синусоидальный сигнал, подаваемый в обмотку возбуждения СКВТ Е, Напряжения выходных обмоток СКВТ связаны нелинейной зависимостью с углом поворота его ротора:Е.)1 = 1) 51 о ы 1 ьп 6(7 оы и ы 1 с 05 дгде 3 ь - амплитудное значение и кругоная частота сигнала с выхода Фильтра 8 напряжения ЕЕ питания СКВТ);О - угол поворота ротора СКВТ,К - коэффициент трансформации, гостоянный для данного типа СКВТ.Пу ем сравнения амплитуд и анализа знака Фазы этих напряжений в блоке 2 Формирования кода определяются три старших разряда выходного кода Я однозначно определяющие октант угла поворота 8 . В зависимости от номера октанта на вход выпрямителя 4 через двухпозиционныи переклочатель 3 устанавливаемый в соответствующее положение управляющим сигналом с выхода блока 2, подается меньшее выходное напряжение СКВТ (напряжение 111 синусной обмотки в октантах 1-, 4-, 5- и 8-ых или напряжение 1) косинусной обмотки в октантах 2-, 3-, б- и 7-ых),которое изменяется в пределах О+)ЕЕЕ)111 в зависимости от угла поворота и н этом диапазоне преобразуется в сигнал ОВ постоянного тока ныпрямителем 4, Сигнал Ц с выхода выпрямителя 4 годается на один из входов компаратора 5, который в зависимости от положения двухпозицонного переключателя 14 сравнивает его с напря.ением питания СКВТ 1 или с выходным напряже-"ф 1нием Ьо фазоинвертора 9, В моменты раненс-.ва Ув: Цили ).Е = ). на одном из выходов компаратора 5 формируются импульсы, соответствующие положительному градиенту изменения на. -пр,жения 1 Е, (Еео ), а на другом - отри -цательному, В исходный момент времени триггер 12 находится в положении 1 (фиг,2 в), а счетчный триггер 15 - в положении 0. На вход компаратора 5 через двухпозицонный переключатель 14 подается напряжение П, В. момент времени 1 , соответствующий равенству напряжений в и 1)п при положительном градиенте Ып (Фиг, 2, а), на одном выходе компаратора 5 Формируется импульс, который перебрасывает триггер 12 в положение 0 (фиг, 2, в), В момент .;емени 1 (Фиг.2 а, когда вторично выполняется равенство У = 13 при отрицательном граЬ идиенте изменения напряжения , над другом выходе компаратара 5 о 1 армируется импульс, который воз зрает триггер 12 в исходное положен.е (фиг, 2 в), одновременна этот и.пульс поступает на счет 1 нь".: .ход тригг ра 15 и перебрасывает ега в положение 2 О1 . Теперь на егл.иннам выходе триггера 15, связанном .-. Управл 1 ющим входом двухпозиционнаго переключателя 14 высокий потенциал, устанавливающий переключатель 14 в положение, 5 при котором на вход компаратара 5 с выхода фазоинвертора 9 подключается напряжениеВ момент времени 1-соатветст вующий равенству напряжений )У и (и (Фиг. 2, б) импульс с одного выхода компаратора 5 перебрасывает триггер 12 в положение О (Фиг. 2 в). В момент времени 04 (Фиг. 2, б) когдавторично выполняется равенство Ц:и) (при стрицательном градиенте изменения напряжения .и ) импульс с дру а а1)г выхода кампаратора 5 возвращает триггер 12 в исходное положение 1 (Фиг. 2, в), а тригер 15 - в исходное положениеО. . На вход 1 омаратара 5 подключается напряженке и,. Дальнейшая последовательность операций аналогкчна описанной выше. Таким образам, на выходе триггера 12 Формируется последовательность импульсов (Фиг. 2 в), длит.ельность которых пропорциональна удвоенному значению угла поворота Я . На время действия этих импульсов элемент И 11 (при условии наличия разрешающего потенциала с выхода блока 13 пуска) открыт. и импульсы от генератора б проходят на счетчик 10 который формирует код млад,55 ших разрядов угла поворота 8 (фиг. 2 е),5 Измерение начинается по команде пуск,. Поступающий на один из входов блока 13 пуска (фиг. 2 г), Моменты начала и конца работы этого блока синхронизируются импульсами с выходов компаратора 5, которые задают прог-" рамму определения кода угла по двум временным интервалам (Фиг, 2 д), или по нескольким временным интервалам, Блок пуска в этом сллае может саста ять из нескольких триггеров, соединенных между собой по сдхеме делителя частоты, При увеличении угла поворота д код младшкх разрядов в печатньм актантах увеличивается а в четных уменьшается. Чтобы исключить возникшую неоднозначность, в четных актантах, истинное значение кода младших разрядов угла поворота В определяют в виде дополнения кода до величины Й,т, равной отношению частот м и ью где . частота импульсов генератора 6. Признак четности октантов определяют па состоянию младшего разряда блока 2 Формирования кода. Общий код угла определяется по выходному коду блока 2 (три старшкх разряда) и прямому или дополнительйаму коду счетчика 10 (мЛадие разряды). Таким образам, в состав предлагаемого устройства входит один выпрямитель, используемый для преобразованкя в Напряжение настоянного тока сигналов П и П и один компаратор, испапьзуемый для Формирования коротких импульсов моменты равенства нагряжения В и (П ), Такое техническое решение поэволяет исключить погрешность от неидентичности компараторов и выпрямителей, повысив тем самьм точность устройстформула . из обрет енияПреобразователь угла поворота вала в код содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к блоку формирования кода,. :енератор импульсов который подключен ко входам синусно-косинуснога вращающегося трансформатора и фазоинвертора через последовательно соединенные делитель частоты к фильтр, а ко входу счетчика-через элемент И, другие входы которого соединены с выходами одного триггера и блока пуска, выпрямитель, выход которого подключен к одному ьходу компаратора один выход компаратора подключен к первому входу одного триггера, а другой к второму входу одного триггера, к одному входу блока пуска, другой входккоторого соединен с командой пуск и к входу другого триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повышения точнастк, в него введены два двухпозиционных переключателя, информационные входы одного из которых подключены к выходам синусно-косинусного вращаюшегося трансформатора, управляющий вход - к выходу блока формирования кода, а выход - к входу выпрямителя, информационные входы другого йереключателя соединены с выходами Фильтра к фазаинвертора, управляющий вход - с выходом другого триггера, выход подключен к другому входу компаратора, а один выход компаратора69 Ь 51 6 ЦКИИПИ Заказ 6773/ ир одписно,ул. Проектная;4 г подключен к второму входу блока пус.ка. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 428427, кл. С 08 С 9/04, 1972. илиал ППП Патент 2. Авторскос свидет:ль тво , ".С9 556476, кл. Л 08 С 9/04, 3975. 3. Авторские свидетельство СССРР 503271, кл, 6 08 С 9/04, 1974,