Преобразователь угла поворота валав код

Союз СоветскикСоциалистичвскикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 1842894(51)М. Кд.- . 6 08 С 9/ОО Гееударстеенный кемнтет СССР МО МЕлан наебретеннй н еткрытнй(53) УДК 681, ,325(088,81 Дата опубликования описания 07,07,81(72) Авторы изобретенн ов и И,П.Глаголе.К 7) Заявител ОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД . тервалов интеелю временных о типа .23.измерит .грирующНедо преобразоваьная случай- ванная мгновенвига фаз выходатком данногется значител теля явл ная п ной нес ных сиг грешность, вы абильностью с алов фазовращ теля Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может;бьть использовано для связи аналоговыхисточников информации с цифровым вычи слительным устройством,Одни из известных преобразователей5угла поворота вала в код содержат генератор импульсов, подключенный, черезблок питания к фазовращателю, выходыкоторого через первыйи второй компараторы подключены к измерителю мгновенных значений временных интервалов,.третий вход которого соединен с генератором импульсов 1 1,Недостаток таких преобразователейнизкая разрешающая способность и точность, вызванная влиянием внешних ивнутренних помех. В другом известном преобразователе фазовращатель на основе параметрического преобразователя угла с вращающимся модулятором через первый и второй компараторы подключены к Наиболее близок к предлагаемому преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импуль" сов, подключенный через блок питания к фазовращателю, выходы которого подключены к одним входам первого и второ, го компараторов, а .выходы компараторов подключены к измерителю временных интервалов интегрирующего типа, третий вход которого соединен с выходом ге;нератора импульсовБлок питания та.кого преобразователя состоит из последовательно соединенных, делителя частоты и фильтра. Выход делителя частоты через дойолнительный делитель частоты подключен к формирователю пилообраз3 8428ного напряжения, выход которого подключен к другим входам компараторов Г 3 .Недостаток этого преобразователя -погрешность, вызванная нелинейностьюформирователя пилообразного напряже 5ния и изменением его опорного напряжения относительно выходного напряжения фазовращателя,Цель изобретения " повышение точности преобразователя угла. поворота вала в.код.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь угла поворота,вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный через блок питания к фазовращателю, выходы которогоподключены к одним входам первого ивторого компараторов, а выходы компараторов подключены к измерителю временных интервалов, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, введены выпрямитель и преобразователь кода в напряжение, один извыходов фазовращателя через выпрямитель подключен к одному входу преобразователя кода в напряжение, другой вход которого соединен с выходомизмерителя временных интервалов, авыход преобразователя кода в напряжение подключен к другим входам компа- З 0, раторов.Структурная схема преобразователяпредставлена на чертеже,Преобразователь угла поворота ва 35 ла в код содержит генератор 1 импульсов, подключенный через блок 2 питания к фазовращателю 3, выходы которого подключены к одним входам первого и второго компараторов 4 и 5 выходы40 компараторов 4 и 5 подключены к измерителю 6 временных интервалов интегрирующего типа, третий вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов, Измеритель 6 временных инте рвалов содержит элементы И 7 и 8, одни входы которых соединены с выходами компараторов 4 и 5, а выходы подключены к единичным входам триггеров 9 и 10, выходы триггеров 9 и 10 через50 элементы И 11 и 12, третий вход которых соединен с выходом генератора Г импульсов, подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 13, выход которого через дешифра 55 тор 14 подключен к одному входу эле" мента И 15, Источник 16 команды "Пуск" подключен к единичным входам триггеров 17 и 18, Единичный выход тригге 94 ф1 ра 17 подключен к другому входу элемента И 15, выход которого подключенк нулевым входам триггеров 9 и 1 О иреверсивного счетчика 13. Единичныйвыход триггера 18 подключен к другимвходам элементов И 7 и 8. Входы элемента И 19 соединены с выходами триггеров 9 и 10, а выход подключен кнулевым входам триггеров 9, О и 17и через счетчик 20 к нулевому входутриггера 8. Выходы разрядов счетчика20 подкючены к входам, преобразователяблока 21 кода. в напряжение, вход опо-.рного сигнала которого через выпрямитель 22 соединен с одним из выходовфаэовращателя 3, а выход подключен кдругим входам компараторов 4 и 5.Работа преобразователя заключается в следующем,На выходе генератора 1 формируетсянепрерывная последовательность высокочастотных импульсов. В блоке 2путем деления частоты формируются низ-.кочастотные сигналы, из которых выделяется первая гармоническая составляющая, использующаяся для питания фазовращателя 3 гониометрического типа.На выходе фазовращателя 3 формируютсядва синусоидальных сигнала, сдвинутыепо фазе на угол, .пропорцирнальныйуглу поворота фазовращателя 3. На выходах компараторов 4 и 5 формируютсяпериодические последовательностистарт-. и стоп-импульсов. При отсутствиинаводок в фазовращателе, а также вего входных цепях положение старт- истоп-импульсов относительно импульсовгенератора 1 весьма стабильно,По сигналу "Пуск" произвоцится установка триггеров 7 и в состояние "1",. открываются элементы И 7 и 8, пропуская выходные сигналы компараторов 4 и 5 на единичные входы триггеров 9 и, 10. Если первым после сигнала "Пуск" приходит старт-импульс, то.открывается элемент И 12, пропуская импульсы генератора 1 на вход сложения реверсивного счетчика 13 до момента поступления стоп-импульса, который, производя установку триггера 10 .в состояние , закрывает элемент И 12 и открывает элемент И 19. Фронт выходНого сигнала элемента И 19 с некоторой задержкой устанавливает триггеры 9 и 10 в состояние "0". При этом содержимое счетчика 20 увеличивается на единицу.Если первым приходом стоп-импульс, то открывается элемент И 11, а импульФормула изобретения 5 8428сы генератора 1 поступают на вход вычитания реверсивного счетчика 13 до мо.момента поступления старт-импульса.При этом содержимое счетчика 20 также увеличивается на единицу. С приходом следующих старт" и стоп-импульсовк содержимому реверсивного счетчика13 добавляется очередная пачка импульсов с выходом элементов И 12 или И 11,а к содержимому счетчика 20 добавляет ся единица. Так продолжается до переполнения счетчика 20, после чего триггер 18 устанавливается в состояние"0", закрываяэлементы И 7 и 8. Цикл,измерений заканчивается. Выходной 1 зкод счетчика 20 поступает на входблока 21. После сложения каждой очередной пачки импульсов на реверсивном, счетчике 13 выходное напряжение блока21 изменяется на один дискрет, изменяяэопороги срабатывания компараторов 4 и5. В результате производится дискретноесмещение старт- и стоп-импульсов относительно импульсов генератора .1.Величина дискрета изменения выходного 2 знапряжения блока 21 выбирается, такимобразом, чтобы величина смещения старт.и стоп-импульсов за время заполнениясчетчика 20 составила один периодгенератора 1. Выпрямитель 22 форми- Зорует опорное напряжение блока 21 изодного из выходных сигналов фазовращателя 3 для исключения влияния взаим-ного изменения опорного напряженияблока 21 и выходного напряжения фазо- звращателя 3 в процессе эксплуатациипреобразователя,94 Ьпроизводит установку триггера 17 в "О закрывая элемент И 15.Таким образом, суммирование временных интервалов всегда начинается со значения, меньшего половины полного значения фазы, Если временной интервал от старт- до стоп-импульса в начале измерений больше половины полного значения фазы, то до момента перехода через полное значение фазы временные интервалы от .стоп- до старт-импульсов вычитаются из общей суммы, После перехода через значение фазы (движение в сторону увеличения кода) временные интервалы суммируются. Если временной интервал от старт- до стоп-импульса в начале цикла измерений меньше половины полного значения фазы, то до момента перехода временные интервалы от стартдо стоп-импульсов суммируются, а после переходачерез полное значение фазы ( движение в сторону уменьшения кода) временные интервалы от стоп до старт-импульсов вычитаются. Введение блока 21 преобразования кода в напряжение и выпрямителя 22 для формирования ойорного напряжения блока 21 с соответствующими связями повышает точность работы предлагаемого преобразователя по сравнению с другими известными преобразователями того же типа.Выходы разрядов реверсивного счет-чика 13 подключены к дешифратору 14, на выходе которого формируется сигнал, когда содержимое реверсивного счетчика превышает половину полного значения сдвига фаз выходных сигналов фазовра-.щателя 3, Этот сигнал необходим для45 " анализа длительности временного интервала в начале каждого цикла измерений.Если первый после сигнала "Пуск" временной интервал между старт- и стоп- импульсами превышает половину полного значения фазы, то выходной сигналщэлемента И 15 производит установку ре .версивного счетчика 13, триггеров 9 и 10 в "0", а содержимое счетчика 20 остается нулевым, При этом следующий,после выходного сигнала элемента И 15 временной интервал обязательно будет меньше половины полного значения фазы. Первый входной импульс счетчика 20 Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный через блок питания к фазовращателю, выходы которого подклки чены к одним входам первого и второго компараторов, а выходы компараторов подключены к измерителю временных интервалов, третий вход которого соедйнен с выходом генератора импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены выпрямитель и пре. образователь кода внапряжение, один. из выходов фазовращателя через выпрямитель подключен к одному входу преобразователя кода в напряжение, другой вход которого соединен с выходом измерителя временных интервалов а выход преобразователя кода в напряжение подключен к другим входам компараторов.7 842894 8 Источники информации электрической редукцией. М., "Энергия" принятые во внимание при экспертиэе 1978, с, 87, рис, 6.5. 1, Патент США В 3505669, 3. Ахметжанов А,А. Электромеханическл, 340-347, опублик. 1970, кие преобразователи угла с электричес 2, Ахметжанов А,А, и др, Электроме кой редукцией. "Энергия", М., 1978,ханические преобразователи угла с с. 181, рис, 62,Составитель И.Назаркиева Техред И, Асталош Подписноа СССРтийнаб, д, 4/5 атент", г. Ужгород, ул. Проектная,ВНИППИ Го по дел 113035, МТираж 691сударственногоам изобретенийосква, Ж, Р комите и откр ушская Корректор Ю.Макарен