Преобразователь угла поворота вала в код

-"л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ М АВТОРСКОМ(56) 1. Авторское свидетельство СС У 424208, кл. С 08 С 9/06, 1974.2. Преснухин Л.Н. и др. Муаровы растровые датчики положения и их применение. М, Машиностроение", 1969, с. 127, рис, 2.33.3. Авторское свидетельств В 607249, кл. С 08 С 9/04, 1 (прототип) . о СССР974(54) (57). ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий блок питания, первый вьмод которого подключен к первому фазовращателю, выход первого фазовращателя через первый коммутатор подключен к первому фазосдвигающему элементу, первый нуль-орган, выход которого подключен к одним входам первого и вто рого элементов И, выходы которыхподключены к установочным входамтриггера, выход триггера подключенк одному входу третьего элемента И,выход которого под,лючен к счетчикублок управления, первый выход которого подключен к установочному входсчетчика, второй и третий выходыподключены к другим входам первогоями Пр разо и й ате в ль по п. 1 с я тем, что лей содержит и чески связанныи астровое звено ния, подключенкаждый точник лич ающиз фазовризлучения,четырехфаземниками идифференциусилителям3. Прелич аю чере опт о с и луче иому ьн ервому то управле соедине ПИСАНИЕ и второго элементов И соответственно, а четвертый выход подключен куправляющему входу первого коммутатора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностипреобразователя, в него введены последовательно соединенные первыйфильтр, второй нуль-орган, усилительмощности, второй фазовращатель, второй коммутатор, второй фазосдвигающий элемент и второй фильтр, вьмодкоторого подключен к входу первогонуль-органа, выход первого фазосдвигающего элемента подключен к входу .первого фильтра, второй и третийвыходы блока питания подключены соответственно к другому входу третьего элемента И и к входу блока управления, четвертый выход которого подключен к управляющему входу второгокоммутатора, причем первый и второй .фазовращатели образованы двумя диаметрально противоположными растровымизвень образователь по п.1, о т -щ и й с я тем, что блок я содержит последовательно е счетчик и дешифратор.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано в цифровыхследящих системах и сис гемах цифрового управления обьектами, содержащих ЦВИ.Известен преобразователь, содержащий генератор импульсон, подключенный через последовательно соединенный делитель частоты и фильтр квходу фазовращателя, выходы которогоподключены к нуль-органам. Фазовращатель включает оптически связанныечерез четырехфазное растровое сопряжение источник и приемники излучення,15подключенные дифференциально к двумусилителям, выходы которых нагруженьна две КС-цепочки, средние точки которых подключены через фильтры к нульорганам1 1. 2 ОНедостатком такого преобразователя является наличие ошибок вносимых источником и приемниками излучения, усилителями, фильтром, нуль"1органом и эксцентриситетом растровых дисков Фазовращателя,Известен также преобразователь,содержащий двухфазный генератор чесушдй частоты, подключенный к Фазовращателю, выход которого через 30фильтр подключен к нуль-органу, Фазовращатель включает оптическй связанные через четырехфазное растровоесопряжение источник и приемники излучения, подключенные к двум дифференциальным усилителям, выходы которых подключены к одним входам суммирующих усилителей, другие входь.которых подключены к выходам двухфазного генератора, а выходы сумми-рующих усилителей - к входам множительного устройства, выход которого через Фильтр подключен к нульоргану 12 3,г 1 едостатками указанного преобраоователя являются наличие двухфазного генератора синусоидального наприжения несущей частоты и ошибки,нносимые усилителями, фильтром иэксцентриситетом растровых дисковфазовращателя,Наиболее близким к предлагаемомуявляется преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок питания первый выход которого подУ55ключен к первому фазовращателю, выходам подключенному через первыйкоммутатор к первому Фазосдвигающему элементу, первый нуль-орган,выход которого подключен к одним входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к установочным входам триггера, выход триггера подключен к одному входу третье го элемента И, выход которого подключен к счетчику, блок управления, первый выход которого подключен к установочному входу счетчика, второй и третий выходы - к другим входам первого и второго элементов И соответственно, четвертый выход - к управляющему входу первого коммутатора, а выход первого фазосдвигающего элемента - к входу первого нуль- органа 13 3.Недостатком известного преобразсвателя является невысокая точность. Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок питания, первый выход которого подключен к первому фазовращателю, выход пе 1 вого Фазовращателя через первый коммутатор подключен к первому фазосдвигаю щему элементу, первый нуль-орган, выход которого подключен; одним входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к установочным входам триггера, выход триггера подключен к одному входу третьего элемента И, выход которого подключен к счетчику, блок управления, первый выход которого подключен к установочному входу счетчика, второй и третий выходы подключены к другим входам первого и второго элементов И соответственно, а четвертый выход подключен к управляющему, входу первого коммутатора, введены последовательно соединенные первый фильтр, второй нуль-орган, усилитель мощности, второй Фазовращатель, второй коммутатор, второй фазосдвигающий элемент и второй фильтр, выход которого подключен к входу первого нуль-органа, выход первого фазосдвигающего элемента подключен к входу первого фильтра, второй и третий выходы блока питания подключены со ответственно к другому входу третьего элемента И и к входу блока управления, четвертый выход которого подключен к управляющему входу второго коммутатора, причем первый и второй Фазовращатели образованыдвумя диаметрально противоположнымирастровыми звеньями,Каждый из Фазовращателей содержитисточник излучения, оптически связанный через четырехфазное растровое 5звено с приемниками излучения, подключенными дифференциально к первому и второму усилителям,Блок управления содержит последовательно соединенные счетчик иОдешифратор.На чертеже представлен предлагаемый преобразователь.Преобразователь угла поворотавала в код содержит блок 1 питания,первый выход которого подключен кпервому фазовращателю 2, выходомчерез первый коммутатор 3 подключенному к первому фазосдвигающемуэлементу 4, первый куль-орган 5, выход которого подключен к одним входам первого и второго элементов И 6и 7, выходы которых подключены кустановочным входам триггера 8,выходом подключенному к одному входу третьего элемента И 9, выход которого подключен к счетчику 10,блок 11 управления, первый выход которого подключен к установочномувходу счетчика 10, второй и третий ЗОвыходы - к другим входам первого ивторого элементов и 6 и 7 соответственно, а четвертый выход - к управляющему входу первого коммутатора 3,последовательно соединенные первыйфильтр 12, второй нуль-орган 13,усилитель 14 мощности, второй фазовращатель 5, второй коммутатор 16,второй фазосдвигающий элемент 17 ивторой фильтр 18, выход которого 40подключен к входу первого нуль-орга.на 5, выход. первого фазосдвигающегоэлемента 4 - к входу первого фильтра 12, второй и третий выходы блока 1 питания - к другому входу третье 45го элемента И 9 и к входу блока 11управления, четвертый выход которого подключен к управляющему входувторого коммутатора 16,50Первый 2 и второй 15 Фазовращатели образованы двумя диаметрально противоположными растровыми звеньями и содержат источники 19 и 20 излучения, оптически связанные через четырехфазные звенья 21 и 22 с прием 55 риками 23 и 24 излучения, подключенными дифференциально к первым 25 и 26 и вторым 27 и 28 усилителям. Блокпитания образован последовательно соединенными генератором 29 импульсов, счетчиком 30 и усилителем 31 мощности, блок 11 управления - счетчиком 32 и дешифратором 33, коммутатор 3 - переключателями 34 и 35, а коммутатор 16 - переключателями 36 и 37.Преобразователь работает следующим образом.Генератор 29 импульсов, работая непрерывно, заполняет счетчик 30 прямоугольными импульсами. Выходной сигнал старшего разряда счетчика 30 поступает параллельно на усилитель 31 мощности и счетчик 32. Выход усилителя 31 мощности нагружен на источник 19 излучения фазовращателя 2. Пройдя растровое звено 21, лучистые потоки собираются приемниками 23 и преобразуются в электрические сигналы, которые попарно поступают на прямой и инверсный входы усилителей 25 и 27.В первую половину цикла преобразования выходы усилителей 25 и 27 (26 и 28) подключены к элементам 4 (17) в первом положении ключей коммутатора 3 (16), Сигналы усилителей 25 и 27, пройдя через коммутатор 3 и фазосдвигающий элемент 4, поступают на Фильтр 12, в котором выделяется первая гармоника с фазой, пропорциональной углу поворота. Нуль-орган 13 формирует прямоугольные импульсы несущей частоты, фронты которых совпадают с моментами перехода выходного сигнала фильтра 12 через нуль, поступающие на вход усилителя 14 мощности, нагруженный на источник 20 излучения, оптически связанный через растровое звено 22 с приемниками 24 излучений, сигналы которых, пройдя через усилители 26 и 28, коммутатор 16 и фазосдвигающий элемент 1, поступают на Фильтр 8 . На выходе последнего выделяется первая гармоника, фаза которой сдвинута по отношению к фазе выходного сигнала нуль-органа 1 3 на величину, пропорциональную углу поворота, а по отношению к фазе бпорного сигнала, поданного на вход усилителя 31 мощности, на величину, пропорциональную удвоенному углу поворота. В момент перехода выходного сигнала фильтра 18 через нуль при изменении его полярности с минуса на плюс куль-орган 5 формирует остроконечныйимпульс поступающий параллельно на входы элементов И 6 и 7.В начале первой половины цикла работы преобразователя с первого выхода дешифратора 33 снимается сигнал, устанавливающий счетчик 1 О в нулевое состояние, а в конце первой,. половины цикла, когда заканчиваются переходные процессы, вызванные коммутацией, с его второго выхода снимается сигнал, поступающий на вход элемента И 6, совпадающий по фазе с опорным сигналом питания фазовращателя 2 и имеющий длительность, равную периоду опорного сигнала несущей частоты, При этом фазовый сигнал с нуль-органа 5, пройдя через элемент И 6, опрокидывает триггер 8 в единичное состояние и выходные имйуМсы генератора 29 импульсов проходят через элемент И 9 на счетный вход счетчика 10.В конце второго цикла работы после окончания переходных процессов с третьего выхода дешифратора 33 сннмается импульс, синфазный с началом периода опорного сигнала несу-.щей частоты питания фазовращателя 2поступающий на вход элемента И 7 и5 имеющий длительность, равную периоду опорного сигнала. При этом фазовый сигнал нуль-органа 5, пройдячерез элемент И 7, возвращает триггер 8 в нулевое состояние и счетчик 10 прекращает подсчет импульсовгенератора 29,Код, зафиксированный счетчиком 10, пропорционален учетверенному значению угла поворота.15 Предлагаемый преобразователь позволяет повысить точность преобразования путем компенсации ошибок, вносимых эксцентриситетом и переменнымзазором меаду растрами, при этом2 О погрешности усилителей мощности,источников и приемников излучения,усилителей, коммутаторов, фазосдвигающих элементов, фильтров и нульорганов не нрйводят к погрешности25 преобразователя.атеит, г.Укгород, ул ЗНИЮЗИ Заказ 3084/47 Тираж 569 ДФилиал ППП % П Отная 4