Преобразователь угла поворота вала в код

ФСоюз СфветскивСоцналистнческмхРеспублнк ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(23) Приоритет Государственный комитет СССР но деяам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения А.К.Смирнов, И.П.Глаголев и Е.В.ЗаЗаявите ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛАВ КОД матиожетлогоровым раэоват ка пита с фазов автиан ла по- послеор имк питаорого 10 ентов льс елю Недостаткомлей является иизменением парэлементов, компсложностью мощмирующего синуИзвестны таугла поворотадвухфазный блоный через коммувыход коюутатраэователю сдввходы которогоблока управлен щие25 преобра сть, Бл ователя ксо 1.Изобретение относится кке и вычислительной техникебыть использовано для связивых источников информации с цивычислительным. устройством.Известны преобразователи угворота вала в код, содержащиедовательно соединенные генератпульсов, .делитель частоты, блония, фаэовращатель, выходы котчерез блок фазосдвигающих элемподключены к компараторам, выхкомпараторов и генератора импуподключены к цифровому измеритвременных интервалов (1 . таких преобразовате огрешность, вызванная аметров фазосдвигающих араторов,.а также ного блока питания,форсоидальное напряжейие. кже преобразователи вала в код, содержа к питания, подключен татор к фазовращателю ора подключен к преобига фазы в код, другие соединены с выходами ия (2. Недостатком таких пр об елей является сложность бло ния и необходимость двухфазног ра щателя.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, вход которого соединен с выходом блока питания, а выход через коммутатор подключен к блоку фазосдвигающих злемен тов, выход которого через компаратор подключен к одним входам первого и второго элементов И, другие входы элементов И соединены с первым и вторым выходами блока управления, а выходы подключены к установочным входам триггера, выход триггера под.ключен к одному входу третьего элемента И, другой вход которого .соединен с генератором импульсов, а выход подключен к счетчику, установочный вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а четвертый выход блока управления подключен к управляющим входам коммутатора 3 .Недостатком известного зователя является его сложно о .управления такого преобраздержит триггеры, элементы И и времязадающий элемент, например, счетчик.Блок питания должен содержать фильтрдля формирования синусоидального сигнала из прямоугольного и усилительмощности синусоидального сигнала. Врезультате блок питания получаетсясложный, с большим энергопотреблением, Кроме того, отсутствие синхронизации генератора заполняющих импульсов с частотой питающего напряженияявляется источником погрешности преобразователя,Целью изобретения является упрощение преобразователя.Псставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, вход которого соединен свыходом блока питания, а выход черезкоммутатор подключен к блоку фазосдвигающих элементов, компаратор,подключенный к первым входам первого ивторого элементов И, вторые входыкоторых соединены с выходом блокауправления, а выходы подключены кустановочным входам первого триггера, один выход первого триггера под-:ключен к входу третьего элемента И,другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выходподключен к счетчику, введены делитель частоты, второй триггер ифильтр, выход генератора импульсовчерез делитель частоты подключен кблоку питания, выход блока фазосдвигающих элементов через Фильтр подключен к входу компаратора, выходпервого элемента И подключен к установочным входам счетчика и к одномувходу второго триггера, один выходсчетчика подключен к входу блока управления, а другой выход счетчикак другому входу второго триггера,выход которого подключен к третьемувходу второго элемента И, а выходыпервого триггера подключены к управляющим входам коммутатора,Блок управления выполнен в виде триггера с раздельными входами, один из которых подключен к источнику команды ПУСК.Структурная схема преобразователя представлена на чертеже.11 реобразователь содержит генератор 1 импульсов, подключенный через делитель 2 частоты к блоку 3 питания, представляющего собой усилитель мощности прямоугольных сигналов с выхода делителя 2. Выход блока 3 питания подключен к Фазовращателю 4, выход которого через коммутатор 5 подключен к блоку 6 фазосдвигающих элементов, который осуществляет сдвиг по фазе несущей на Я сиг 2 нала одного входа по отношению к сигналу другого входа.50 55 60 б 5 По сигналу ПУСК с источника 16 перебрасываются триггер блока 11, открывается элемент И 9 и первый после сигнала ПУСК старт-импульс устанавливает в О счетчик 14, перебрасывает триггеры 12 и 15, открывается элемент И 1.3 и импульсы с генератора 1 поступают на счетчик 14. При этом. коммутатор 5 подключает выходные сигналы фазовращателя 4 к блоку 6 так, что на его выходе формируется сигнал,. сдвинутый по фазе основной гармоники питающего напряжения на угол, пропорциональный + с. На выходе компаратора 8 Формируются стоп- импульсы, С промежуточного выхода счетчика 14 формируется импульс, устанавливающий триггер блока 11 в перВыход блока б через фильтр 7,настроенный на частоту несущей (основная гармоника выходного напряжения блока 3), подключен к компаратору 8, выход которого подключен к одним входам элементов И 9 и И 10,вто-,5 рые входы которых соединены с выходом блока 11 управления, а выходыподключены к триггеру 12, Выходы триггера 12 подключены к управляющим входам коммутатора 5, а один из выходов 10 триггера 12 подключен к элементу И13 другой вход которого соединен свыходом генератора 1, а выход подключен к счетчику 14, один выход которого подключен к одному входу триггера15, выход триггера 15 подключен ктретьему входу элемента И 10. Выходэлемента И 9 подключен к другим входам триггера 15 и счетчика 14, другой выход которого подключен к одного му входу блока 11 управления, Блок 11управления представляет собой триггер с раздельными входами, другойвход триггера соединен с источником16 команды ПУСК.Преобразователь работает следующим образом.Выходная частота генератора 1 через делитель 2 поступает в блок 3,представляющий собой усилитель мощности, работающий в ключевом режиме.30 Прямоугольные сигналы скважностью21. с выхода блока 3 поступают вобмотку возбуждения фазовращателя 4,на выходе которого формируются прямоугольные сигналы, модулированные по 35 амплитуде в функции синуса и косинуса угла поворота. В, исходном положении коммутатор 5 подключает выходныесигналы фазовращателя 4 к блоку б фазосдвигающих элементов так, что на 4 О выходе блока б Формируется сигнал,сдвинутый по фазе основной гармоникипитающего напряжения на угол, пропорциональный - . Из выходного сигнала блока 6 с помощью фильтра 7 выделяется сигнал основной гармоники.Изэтого сигнала компаратором 8 формируется последовательность старт-импульсоввоначальное положение. Этот импульс соответствует первому входному импульсу счетчика 14, Емкость этого ,счетчика равна числу импульсов генератора 1, укладывающихся в период питающего напряжения блока 3По переполнению счетчика 14 перекидывается триггер 15 и открывается элемент И 10. Стоп-импульс после прохождения элемента И 10 устанавливает триггер 12 в исходное положение, элемент И 13 закрывается. В счетчике 14 фиксируется число импульсов, соответствующее временному интервалу от переполнения счетчика 14 до прихода стоп-импульса. Это число импульсов соответствует величине двойного угла поворота 2 с входной оси фазовращателя 4. Код на счетчике 14 хранится до прихода старт-импульса после очередного сигнала ПУСК.В предложенном преобразователе 20 так же, как ив известном, происходит компенсация погрешностей от нестабильности блока 6 фазосдвигающих элементов и компаратора 8. Кроме того, .установка фильтра 7 между бло- р 5 ком фазосдвигающих элементов и компаратором 8 позволяет значительно упростить фильтр 7 и выполнить его на основе интегральных микросхем, например, 276 ФЕЗ (бКО, 347.012 ТУ). Благодаря величине коммутатора 5 нестабильность фильтра 7 не будет вносить погрешность в тракт преобразования угла в код, Блок 3 питания в предложенном устРойстве по сущест ву представляет собой усилитель мощности, работающий в ключевом режиме и усиливающий прямоугольные сигналы с выхода делителя 2 частоты.Значительно упрощается в предложенном устройстве и блок управления 40 11, представляющий собой по существу один триггер. Счетчик 14 выполняет. функцию не только счетчика результата, но и функцию элемента задержки, запрещающего измерение на время пе реходных процессов при переключении выходных сигналов фазовращателя 4,Использование предлагаемого изобретения обеспечивает по сравнению с известными устройствами унрое ннссхемного решения,Формула изобретения 1. Преобразователь угла поворотавала в код, содержащий фазовращатсль,вход которого соединен с выходом бл ка питания, а выход через коммутатчподключен к блоку фазосдвигающих элс -ментов, компаратор, подключенный кпервым входам первого и второго элсментов И, вторые входы которых соединены с выходом блока управлсння,а выходы подключены к установочнымвходам первого триггера, один выходпервого триггера подключен к входутретьего элемента И, другой вход к -торого соединен с выходом генератораимпульсов, а выход подключен к счетчику, о т л и ч а ю щ и й с я том,что, с целью упрощения преобразовато -ля, в него введены делитель частоты,второй триггер и фильтр, выход геновратора импульсов через делитель частоты подключен к блоку питания, выход блока фазосдвигающих элементовчерез фильтр подключен к входу компаратора, выход первого элемента И подключен к установочным входам счстчика и к одному входу второго триггер,один выход счетчика подключен к входу блока управления, а другой выхолсчетчика - к другому входу второготриггера, выход которого подключенк третьему. входу второго элемента И,а выходы первого триггера подключенык управляющим входам коммутатора.2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я теМ, что блокуправления выполнен в виде триггерас раздельными входами, один из которых подключен к источнику командыПУСК,Источники информации,принятые во внимание при экспертизс1. Патент США Ф 3505669,кл. 340-347, опублик. 1970.2. Авторское свидетельство СССРФ 407370, кл. 6 08 С 9/04, 19723, Авторское свидетельство СССРУ 607249, кл. С 08 С 9/04, 1974855708 Составитель ИНазаркина .Редактор И.Нестерова Техред А. БабинеЦ Корректор Ю.Макаренк о 5 лиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная акаэ 6919/71 Тираж 691 ВНИИПИ Государственного комит пр делам иэобретений и отк 113035, Москва, Ж, Рауюска