Преобразователь кода в угол поворота вала

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснинСфв 1 иалистичвснннРвслублим ги 942103,(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(53)М. Кл. 6 08 С 11/00 3 ЬвударстеангЫ 1 квинтет ССФР ае делам зебретеннй н еткрытвг 11Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования, а именно к устройствам для преобразования дискретного электрического сигнала в угол поворота вала.Известен преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий последовательно включенные блок Формирования кода задания (цифровую вычислительную машину - ЦВИ), цифровой сумматор, преобразователь код - напряжение, усилитель, двигатель и преобразователь угол - код, кинематически связанный с валом двигателя, цифровой выход преобразователя угол - код соегз динен со вторым входом цифрового сумматора. В этом преобразователе выходной код ЦВИ в цифровом сумматоре сравнивается с выходным кодом преобразователя угол - код, установленном го на валу объекта, Разность кода задания и кода обратной связи (преобразователя угол - код) подается через преобразователь код - напряжение и 2усилитель на обмотку управления двигателя, который, вращаясь, разворачивает вал преобразователя уголкод в сторону уменьшения разностно"го кода. При нулевом коде на выходе цифровогосумматора двигатель выключается, при этом угол разворота вала преобразователя угол - код соответствует коду задания, сформированному на выходе ЦВИ,11.Недостатками преобразователя являются сложность конструкции и недостаточно высокая точность.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий последовательно соединенные блок формирования кода задания и регистр кода, выход которого соединен с цифровым входом синусно-косинусного делителя напряжения, выход которого через последовательно соединенные блок согласования и усилитель соединен со входом двигателя, вал которого кинема2103 5 1 О 35 20 25 ЗО 35 40 45 55 3 94 тически соединен с валом синусно"косинусного вращаоцегося трансформатора, входная обмотка которого соединена с генератором, а выходные " с аналоговыми входами синусно-коси" нусного делителя напряжения 1 21.Недостатки преобразователя - невысокие точность и надежность ра" боты иэ-за отсутствия информации о фактическом угле поворота вала.Цель изобретения - повышение точности и надежности работы преобразователя кода в угол поворота вала.Поставленная цель достигается ,тем, что в преобразователь кода в угол поворота вала, Содержащий блок формирования кода задания, первый регистр кода, выход которого соединен с цифровым входом синусно-косинусного делителя наряжения, выход которого соединен с входом блока согласования, и усилитель, выход которого соединен с входом двигателя, вал которого кинематически соединен с валом синусно-косинусного вращающегося трансформатора, входная обмотка которого соединена с ге" нератором, а выходные - с аналоговыми входами синусно-косинусного делителя напряжения, введены второй регистр кода, блок Формирования импульса, нуль-орган, преобразователь напряжение - частота, переключатель, блок формирования коммутационного напряжения и два блока ключей, информационный вход первого иэ которых соединен с выходом блока формирования кода задания, а выход - с разрядным входом первого регистра кода, управ" ляющий вход первого блока ключей соединен с выходом блока Формирования коммутационного напряжения, который соединен с управляющим входом переключателя и одним входом блока формирования импульса, выход блока согласования соединен с информационным входом переключателя, первый выход которого соединен с входом уси" лителя, второй выход переключателя соединен через нуль-орган с другим входом блока формирования импульса, а через преобразователь напряжение- частота - со счетным входом первого регистра кода, выход которого соединен с информационным входом второго блока ключей, управляющий вход которого соединен с выходом блока формирования импульса, а выход - с входом второго регистра кода. 4На Фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя кода в угол поворота; на фиг. 2 - временные диаграммы работы.Преобразователь содержит генератор 1, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 2, цифровой синусно-косинусный делитель 7 напряжения (цифровой) блок 4 согласования, усилитель 5, двигатель 6, редуктор ), блок 8 формирования кода задания, первый регистр 9 кода, выпол-ненный в виде реверсивного счетчика, преобразователь 10,напряжение - частота, переключатель 11, выполненный двухпозиционным, первый блок 12 ключей, нуль-орган 13, формирователь 14 коммутационного напряжения, блок 15 формирования импульса, второй блок 16 ключей, второй регистр 17 кода.Преобразователь работает следующим обрэом.При запитке входной обмотки .СКВТ 2 переменным напряжением 1 о с частотой Юо на его выходных обмотках индуктируются ЭДС, величины которых изменяются в Функции от углового положения сто вала (ротора) СКВТ 2 по уравнениям ОО" И О11,2 = 1-1 рСОЬ Ы о Р)Эти сигналы (1) поступают на соответствующие входы синусно-косинусно.- го делителя 3 напряжения, на цифровой (управляющий) вход которого поступает код Ярс с выхода регистра 9. Выходной.сигнал делителя 3 (сигнал рассогласования Орц,), пропорциональный разности между углом ар и углом, соответствующим выходному коду Дрс регистра 9, поступает на информационный вход переключателя 11,На управляющий вход переключателя 11 поступает дискретный электрический сигнал (фиг. 2 а) с выхода формирователя 14 коммутационного напряжения, следующий с частотой О.Схема переключателя 11 выбрана таким образом, что при поступлении на управляющий вход (Вх. 2) единичного сигнала с выхода формирователя 14 замыкаются контакты а и 6 переключателя 11, при этом выходной сигнал рассогласования с выхода делителя 3 напряжения поступает через усилитель 5 (мощности) на обмотку управления двйгателя 6.блок 12 ключей также как и переключатель 11 управляется выходным942103 бФормула изобретения ФО дискретным сигналом Формирователя 14, причем при единичном сигнале, поступающем на управляющий вход блока 12 ключей, выходной код блока 8 проходит через блок 12 ключей на соот ветствующие разрядные входы регистра 9, а при нулевом управляющем сигнале ключи блока 12 размыкаются и выходной код блока 8 не поступает на разрядные входы регистра 9.Благодаря такому построению преобразователя выходной код Црс блока 8 по единичному сигналу формирователя 14 периодически с частотой (И 1 и длительностью й Я (Т-С+) (фиг. 2 а) 1 поступает через блок 12 на разрядные входы регистра 9, Соответственно на выходе делителя 3 устанавливается сигнал рассогласования с длительностью 6 и частотой М)к( фиг, 2 б),20Этот сигнал через замкнутые контакты а и б переключателя 11 (при единичном сигнале формирователя 14) проходит через усилительмощности на обмотку управления двигателя 6, 25 который, вращаясь, разворачивает вал двигателя 6 в сторону уменьшения сигнала рассогласования.По нулевому сигналу формирователя 14, следующему с частотой ОК и дли- зе тельностью Сссй,1 Щиг. 2 а), переключатель 11 замыкает контакты а, и с, при этом выходной сигнал рассогласования поступает на вход нуль- органа 13 и через замкнутые контак-.35 ты о, и с переключателя 11 - на вход преобразователя 10, на выходе которого появляются управляющие импульсы, поступающие на счетный вход регистра 9, выполненного в виде реверсивного счетчика, и изменяющие его выходной код Ярс в сторону уменьшения сигнала рассогласования. При нулевом сигнале рассогласования преобразователь 10 выключается, при этом выходной код регистра 9 соответствует углу поворота вала СКВТ 2.С помощью блока 15, на входы которого поступают сигналы с выхода Формирователя 14 и нуль-органа 13 при нулевом сигнале рассогласования и нулевом сигнале формирователя 14 ,формируется разрешающий прохождение кода с выхода регистра 9 через соответствующие ключи блока 16 на разрядные входы регистра 1, в котором и фиксируется код, соответствующий угловому положению вала СКВТ 2,Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий блок Формирования кода задания, первый регистр кода, выход которого соединен с цифровым входом синусно-косинусного делителя напряжения, выход которого соединен с входом блока согласования, и усилитель, выход которого соединен с входом двигателя, вал которого кинематически соединен с валом синусно-косинусного вращающегося трансформатора, входная обмотка которого соединена с генератором, а выходные - с аналоговыми входами си-. нусно-косинусного делителя напряже" ния, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы преобразователя, в него введены второй регистр кода, блок формирования импульса, нуль-орган, преобразователь напряжение - частота, переключатель, блок формирования коммутационного напряжения и два блока ключей, информационный вход первогоиз которых соединен с выходом блока формирования кода задания, а выход с разрядным входом первого регистра кода, управляющий вход первого блока ключей соединен с выходом блока формирования коммутационного напряжения, который соединен с управляющим входом переключателя и одним входом блока формирования импульса, выход блока согласования соединен с информационным входом переключателя, первый выход которого соединен с входом усилителя, второй выход переключателя соеди- нен через нуль-орган с другим входом блока формирования импульса, а через преобразователь напряжение - частота со счетным входом первого регистра кода, выход которого соединен с информационным входом второго блока ключей, управляющий вход которого соеди.; нен с выходом блока формирования импульса, а выход с входом второго регистра кода. Источники информации,пРинятые во внимание при экспертизеАхметжанов А.А, Высокоточныесистемы передачи угла автоматических устройств. М., "Энергия". 1975с. 206, рис. 10-4,2. Там же, с. 214, рис, 10, 11