Преобразователь угла поворота вала в код

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М 1397/18-2 М 22)Заявлено 2501180 (23) с присоединением заявки %в 08 С 9/ОЙ 9 Ьоудэрстнкнный комитат 6 ССР ао делам изобретений и вткрцтнйания описан та опубл(72) Авторы изобретения Танее"в В. Б. ИО. Бабаха мдил 3и агимов, Юв Т,пециальное конструкторскоебюро гриборостроения Научного центра "ГАзербайджанской ССР физическог физика" АН 7) Заявите 5 Й) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА 8 Изобретение относится к автоматиВе и вычислительной технике и можетбыть использовано в информационноизмерительных системах для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.Известно устройство, содержащее сельсин, первичная обмотка которого соединена с источником напряжения питания, а вторичные обмотки через выпрямители - со входами переключателя, формирователь кода октантов, входы которогс соединены со вторичными обмотками сельсина и источником напряжения питания, а выходы - с управляющими входами переключателя, первый компаратор, вход которого под" клюцен к источнику напряжения питания, а выход через элемент И- к одному из входов триггера, второй компаратор, входы которого подключены к источнику напряжения и входу переклюцателя, а выход - к другому входу триггера, выход которого соединенВ с управляющим входом ключа, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к счетному входу счетчика, и блок управления, вход которого подключен к источнику напряжения питания, а выход - к установочному входу счетчика и управляющим входам формирователя кода октантов и.элемента И 1.1.1.Недостаток данного устройства 10низкое быстродействие, обусловленное необходимостью формирования напряжения постоянного тока из выходных напряжений сельсина за время, составляющее обычно несколько периодов напряжений несущей частоты.Наиболее близок к предлагаемомупреобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник напряже- Юния питания, подключенный к первичной обмотке сельсина и опорным вхо-.дам Формирователя кода октантов и фазоинвертора, вторичные обмотки сель- сина подключены ко входам коммутато9 7ра и другим входам Формирователя кодаоктантов, одни выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, а другой выход " к управляющему входу Фазоинвертора, выход которого подключен к первому компаратору, пиковый детектор, вход которого соединен с одним входом элемента аналоговой памяти, а выход подключен к единичному входу первого триггера, единичный выход которого подключен к другому входу элемента ана"логовой памяти, выход которого подключен к одному входу второго компаратора, выход второго компаратора под-,ключен к нулевому входу первого и единичному входу второго триггеров, выход первого компаратора подключен кнулевому входу второго триггера, единичный выход которого подключен к од ному входу элемента И, другой входкоторого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к счет. чику, выход коммутатора подключен ковходу пикового детектора, а выходФазоинвертора подключен к другому входу второго компаратора 23.Время измерения в таком преобразователе равно периоду напряжения несущей частоты. В ряде практическихЭОслучаев такое быстродействие недостаточно,Цель изобретения " повышение быстродействия преобразователя.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь угла поворота Ззвала в код, содержащий источник наи ряжения питания, подключенный к первичной обмотке сельсина и опорным входам Формирователя кода октантов и Фазоинвертора, вторичные обмотки сель- ффсина пЬдключены ко входам коммутатораи другим входам формирователя кодаоктантов, одни выходь 1 которого подключены к управляющим входам коммутатора, а другой выход - к управляю- Ищему входу фазоинвертора, выход которого подключен к первому компаратору,пиковый детектор, вход которого соединен с одним входом элемента аналоговой памяти, а выход подключен к еди-,Яничному входу первого триггера, единичный выход которого подключен кдругому входу элемента аналоговой памяти, выход которого подключен к одному входу второго компаратора, выход увторого компаратора подключен к нулевому входу первого и единичному входувторого триггеров, выход первого ком 8 4 694паратора подключен к нулевому входувторого триггера, единичный выход которого подключен к одному входу элемента И, другой вход которого соедийен с генератором импульсов, а выходподключен к счетчику, введены два выпрямителя, выход коммутатора через первый выпрямитель подключен ко входу пикового детектора, а выход фазоинвертора через второй выпрямитель подключенк другому входу второго компаратора,На чертеже представлена структурная схема преобразователя.Преобразователь угла поворота валав код содержит сельсин 1, первичная. обмотка которого соединена с источником 2 напряжения питания, а вторичные обмотки - со входами коммутатора1, Формирователь 4 кода октанта,входы которого соединены со вторичными обмотками сельсина 1 и источником2 напряжения питания, а выходы - суправляющими входами, коммутатора 3и входом коммутатора 5 через фазоинвертор 6, второй вход которого подключен к источнику 2 напряжения питания, пиковый детектор 7, выход которога подключен к единичному входутриггера 8, единичный выход которогосоединен с управляющим входом элемента 9 аналоговой памяти, Выход элемента 9 аналоговой памяти подключен кодному из входов компаратора 10, авыход компаратора 10 - к нулевому вхо,ду триггера 8 и единичному входу триггера 11, нулевой вход которого подключен к выходу компаратора 5, а выход - к управляющему входу элементаИ 12, другой вход которого соединенс выходом генератора 13 импульсов,а выход - со счетным входом счетчика14, Вход выпрямителя 15 подключен квыходу коммутатора 3, а выход - ковходам пикового детектора 7 и элемента 9 аналоговой памяти. Вход выпрямителя 16 подключен к выходу фа"зоинвертора 6, а выход - к другомувходу компаратора 1 О.Преобразователь работает следующим образомВыходные напряжения сельсина поступают на коммутатор 3 и Формирователь 4 кода октантов, который формирует три старших разряда кода узла,.сигналы управления коммутатором 3 исигнал управления Фазоинвертором 6,который в четных сектантах инвертиру"ет подаваемое на его вход напряже-ние источника 2 питания, а в не,четных - работает как обычный повторитель, пропуская напряжение ис точника 2 на входы компаратора 5 и выпрямителя 16 без изменения полярности.Выпрямители 15 и 16 предназначены для выделения абсолютных знацений выходных напряжений коммутатора 3 и фазоинвертора 6.В интервале й - с времени, соответствующем измеренйю выходного напряжения 15 от нулевого до максимального значения, элемент 9 аналоговой памяти работает в режиме слежения за изменением текущего значения этого напряжения. В момент времени 1, соответствующий максимальному амплитудному значению напряжения, срабатывает пиковый детектор 7, импульс с выхода которого устанавливает триггер 8 в положение "1" и переводит элемент 9 аналоговой памяти в режим хранения максимального значения вы" ходного напряжения выпрямителя 15В момент времени й, соответствующий равенству напряжений на входах компаратора 10, последний срабатывает в импульс с его выхода, перебрасывет триггер 8 в исходное положение, вновь переводя элемент 9 аналоговой памяти в режим слежения, устанавливает триггер 11 в положение н 1", при котором элемент И 12 открыт и тактовые импульсы с выхода генератора 13, проходя через элемент И 12, заполняют счетчик 11, В момент времени соответствующий переходу напряжения с выхода фазоинвертора 6 через нулевое значение (из положительной области в отрицательную), срабатывает компаратор 5, импульс с выхода которого перебрасывает триггер 11 в исходное положение, поступление тактовых импульсов в счетчик 14 прекращается, а фиксируемый в нем код соответствует младшим разрядам выходного кода.Во втором полупериоде напряжения источника 2 последовательность действия аналогична рассмотренной выше, При этом стоп-импульс формируется компаоатором 5 в момент времени соответствующий переходу выходного напряжения фазоинвертора 6 из отрицательной области в положительную. Ф % ЗЭ 2 М ЗЭ 40 4 М 4Предлагаемый преобразователь позволяет за каждый период напряжения питания произвести два отсчета угла поворота, что вдвое увеличивает его быстродействие по сравнению с известным,Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник напряжения питания, подключенныйк первичной обмотке сельсина и опорным входам формирователя кода октантов и фазоинвертора, вторичные обмотки сельсина подключены ко входам коммутатора и другим входам формирователя кода октантов, одни выхОды которого подключены к управляющим входам коммутатора, а другой выход - к управляющему входу фазоинвертора, выход которого подключен к первому компаратору, пиковый детектор, вход которого соединен с одним входом элемента аналоговой памяти, а выход подключен к единичному входу первого триггера, единичный выход которого подключен к другому входу элемента аналоговой памяти, выход которого подключен к одному входу второго компаратора, выход второго компаратора подключен к нулевому входу первого и единичному входу второго триггеров, выход первого компаратора подключен к нулевому входу второго триггера, единичный выход которого подклюцен к одному входу элемента И, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к счетчику, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два выпрямителя, выход коммутатора через первый выпрямитель подключен ко входу пикового детектора, а выход фазоинвертора через второй выпрямитель подключен к другому входу второго компаратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 128127, кл, 6 08 С 9/01, 197"2, Авторское свидетельство СССР М 651338, кл. О 08 С 9/ОМ, 1977 .894769Составитель А. Смирнов Редактор Л. Пчелинская Техред Е. Харитоййик Корректор В. Бут аказ 11495/81 ,Тираж 694Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раувская наб., д. 4/5илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна