Преобразователь угла поворота вала в код

(22) Заявлено 170480 (21) 2910874/18-24с присоелинением заявки Рй(51)М. Кл. С 08 С 9/04 Геоудерстеенный комитет но делам нзеоретеннй и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАВ КОД Изоб ение относитс лительной тех ьзовано в сис ввода угловых ычислительную стемах автома я, связанных ями,к автоматиике и может емах управ- величин в машину, а ицеского ре- угловыми ке и вычи быть испо ления для цифровуютакже в сгулирован перемещ Известен преобразователь угол - код, содержащий цепочку из поледовательно соединенных генератора импульсов, делителя частоты и преобразователя прямоугольных сигналов в синусоидальное напряжение, усилитель мощности, фазовращатель, блок преобразования сдвига фазы в цифровой код, включающий нуль-органы, блок синхронизации и счетчик импульсов 1.Ц.Недостаток преобразователя - невысокая точность работы вследствие непостоянства его функционирования в различных эксплуатационных условиях. Известен также преобразовательугла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, счетчик, цифровой синусно-косинусный формирователь, блоки элементов И, преобразо-ватели код - напряжение, синусно-косинусный вращающийся трансформатор и нуль-орган. При этом выход генератора импульсов подключен к входу тосчетчика, выходы которого связаны с входами цифрового синусно-косинусного формирователя и первыми входами первого блока элементов И, выходы цифрового синусно-косинусного формирователя подключены к первым входам второго и третьего блоков элементов И и с входами преобразователей код - напряжение, входы синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены к выхода, преобразователей код - напряжение, а выход - к входу нуль-органа. Выход нуль-органа подключен к вторым входам блоковэлементов И 121.+ К соСЕюсиью) /"),50 55 3 9Недостатки преобразователя - невысокие быстродействие и надежность.Цель изобретения " повышение надежности и быстродействия преобразователя угла поворота вала в код,Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, второй выход счетчика соединен с входомцифрового синусно-косинусного формирователя, первый выход которогосоединен с первыми входами первогопреобразователя код - напряжение ивторого блока элементов И, второйвыход цифрового синусно-косинусногоформирователя соединен с первымивходами второго преобразователя коднапряжение и третьего блока элементов И, синусно-косинусный вращающийся трансформатор и нуль-орган,выход которого соединен с вторымивходами блоков элементов И, введеныблок фазочувствительных детекторови суммирующий усилитель, входы которого соединены с выходами преобразователей код - напряжение, а выходс входом нуль-органа, входы блркаФазочувствительных детекторов соединены с выходами синусно-косинусноговращающегося трансформатора, а выходы - с входами преобразователейкод - напряжение,На чертеже приведена функциональ.- ная схема преобразователя угла пово. рота вала в код.Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, сцетцик 2, цифровойсинусно-косинусный Формирователь 3,блоки 4 - 6 элементов И, синуснокосинусный вращающийся трансформатор(СКВТ) 7, блок 8 фазочувствительныхдетекторов, преобразователи 9 и 10код - напряжение, суммирующий усилитель 11 и нуль-орган 12,Выходы блока 4 элементов И являются выходами кода угла, и выходыблоков 5 и 6 элементов И - выходамикода синусаи косинуса угла поворотаСКВТ 7.Преобразователь угла поворота валав код работает следующимобразом.Импульсы с генератора 1 импульсовпоступают на счетчик 2, на выходахкоторого формируется циклицескии код,)бразующий временную шкалу преобра 03929 4зования. Этот код поступает на первыевходы блока 4 элементов И и на входыформирователя 3, на выходах которогоформируются коды синуса и косинусаугла, значение которого непрерывноформируется в счетчике 2. Коды синуса и косинуса угла поступают на первые входы блоков 5 и 6 элементов Ии на цифровые входы преобразовате 10 лей 9 и 10, На статорную обмоткувозбуждения СКВТ 7 подается напряжение непосредственно от источника переменного напряжения (не показан).Переменные напряжения с выходных об 15 моток СКВТ 7, амплитуда которых изменяется по закону синуса и косинусаугла поворота ротора СКВТ 7, поступают на входы блока 8 фазочуствительных детекторов, на выходах которого 2 Вформируются постоянные напряжения,пропорциональные синусу и косинусуугла 9 поворота ротора СКВТ 7Ц,- О.иеов).ос. еЭти напряжения поступают на аналоговые входы. преобразователей 9 и10 код - напряжение. Преобразователи9 и 10 осуществляют цифроаналоговоеперемножение входных сигналов, в результате чего на их выходах формируются напряжения видаОсИ) Оьсий соьС ю с/ги ЦИ): О соь Е ьюи С юю,/с"где 9 - угол поворота ротора СКВТ 71- частота повторения импульгсов генератора 1;и - разрядность преобразователя.Напряжения с выходом преобразователей 9 и 10 суммируются усилителем 11, врезультате чего напряжение на выходе усилителя 11 изменяется по закону Оо)С) щ С) 1 К ьси 9 соьсюю) /Л где К и К - коэффициенты передачиусилителя 11 по первому и второму входамсоответственно, (при К, = К = К).Осй) юС Оььи )сю) с/с" ) ю,)5 90392 т.е. на выходе суммирующего усилителя 11 Формируется синусоидальное напряжение с частотой, определяемой частотой повторения импульсов с генератора 1 и разрядностью преобразователя, и со сдвигом фазы, определяемой углом поворота ротора СКВТ 7;Как видно из выражения (1) сформированный фазовый сдвиг, пропорциональный углу поворота ротора 1 о 1СКВТ 7, не зависит ни от частоты, ни от амплитуды питающего СКВТ 7 напряжения, а время преобразования определяется только частотой повторения импульсов с генератора и разрядностью преобразователя. Напряжение (1) .с выхода усилителя 11 поступает на нуль-орган 12, который формирует импульсы в момент перехода синусоидального напряжения через 20 нуль от отрицательного значения к положительному. Эти импульсы поступают на вторые входы блоков М - 6/элементов И, разрешая считывание кодов с выходов счетчика 2 и форми рователя 3. Так как в момент срабатывания нуль-органа 12 содержимое счетчика 2 и Формирователя 3 представляет собой цифровой эквивалент угла, синуса и косинуса угла поворо та ротора СКВТ 7, то с выходом блоков- 6 элементов И в этот момент могут быть считаны значения кодов угла и синуса и косинуса угла поворота рбтора СКВТ 7, 3 Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше,9 6формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен свходом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, второй выходсчетчика соединен с входом цифровогосинусно-косинусного формирователя,первый выход которого соединен спервыми входами первого преобразователя код - напряжение и второго блока элементов И, второй выход цифрового синусно-косинусного формирователя соединен с первыми входами второго преобразователя код - напряженияи третьего блока элементов И, синусно-косинусный вращающийся трансформатор и нуль-орган, выход которогосоединен с вторыми входами блоковэлементов И, о. т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности и быстродействия преобразователя, в него введены блок фазочувствительных детекторов и суммирующий усилитель, входы которого соединены свыходами преобразователей код - напряжение, а выход - с входом нульоргана, входы блока фазочувствительных детекторов соединены с выходамисинусно-косинусного вращающегосятрансформатора, а выходы - с входамипреобразователей код - напряжение,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРН 311065, кл. С 08 С 9/0, 1971.2. Авторское свидетельство СССРй 651386, кл. С 08 С 9/00, 1977903929 оставитель Е. Бударинаехред ЛПекарь Корректор И. Коста Ковальчу дант аказ 129/33 ВЙ 113 а лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 638ПИ Государственного делам изобретений иМосква, Ж, Раущ Подписноеомитета СССРоткрцтийкая наб д. 4/5