Преобразователь угла поворота вала в код

(56) 1, Авторское свидетельства СССР В 69 1909, кл. С 08 С 9/ОО, 1979.2. Авторское свидетельство СССР Р 732954, кл, С 08 С 9/04, 1977.3. Авторское свидетельство СССР 9 801022, кл. С 08 С 9/04, .1979 (прототип).(54)(57) ПРЕОВРАЗОВАЕЛВ У"ЛА ПОВОРО. ТА ВАЛА В КОД, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты, форьжрователь напряжения возбуждения, вы-. ход которого подключен к одному выводу роторной обмотки синусна-косинус ного вращающегося трансформатора, первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого через последовательно соеди образо реверс к вта 1 другие ненные фильтр, олак пре ва я напряжения в частоту и ивный счетчик подключен к первым входам цифрсвсгс сравнивающего блока, рым входам кстарсга подключень ььс.оды первого делителя частоты, нуль-орган, а т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью павьппения точности преобразователя, в него введены второй делитель чг .таты, коммутатор и элемент преобразования тока в напряжение один вывод которого подключен к другому выводу ротарной обмотки сицусна-касинуснага вращающегося трансформатора и к входу нуль-органа а другой вывод - к общей шине, выхсц нуль-органа через второй дели- тель частоты подключен к управляющим входаМ коммутатора, выходы статсрных обмоток синусна-косинусного вращающегося трансформатора подключены к первым вхадам,.а выходы цифравнивающегс блока через ком кафф - вторым входам первого иевай фазовых детекторов, ЮС:Р1 11203Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройст 5 вам.Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащее синус- но-косинусный вращающийся трансформатор, фазовые детекторы, преобразователь напряжения в частоту, реверсивный счетчик, два дешифратора, сумматор двоичного кода, блоки умножения, блок преобразования амплитуды 1 .Недостатком такого преобразователя является его сложность.Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно включенные генератор импульсов, делитель частоты, формирова. тель напряжения возбуждения, образую щие генератор питания, и синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, который через последовательно соединенные фильтр, преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик подключен к первым входам цифрового30 сравнивающего устройства, к вторым входам которого подключены выходы делителя частоты генератора питания, квадратурные выходы цифрового сравнивающего устройства соединены с первыми входами фазовых детекторов, к вто-З 5 рым входам которых подключены выходы СКВТ, Преобразователь прост, надежен, выполнен на серийных элементах широкого применения 2 .Недостатком преобразователя является погрешность, вызванная неравенством коэффициентов передачи Фазовых детекторов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является преоб разователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты, формирователь напряжения возбуждения, выход которого подключен к одному выводу роторной обмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора, первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к соответствующим 55 входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные фильтр, блок преобразования напряже 86 2ния в частоту и реверсивный счетчикподключен к первым входам цифровогосравнивающего блока, к вторым входамкоторого подключены другие выходыпервого делителя частоты, нуль-орган,выходы статорных обмоток СКВТ и выходы цифрового сравнивающего блокаподключены соответственно к одним идругим входам первого и второго фаэо.вых детекторов, выход сумматора через нуль в орг подключен к одномувходу элемента совпадения, выходыСКВТ подключены к Фазосдвигающемуэлементу, выход которого через вто -рой нуль-орган подключен к другомувходу элемента совпадения, выход эле.мента совпадения подключен к установочному входу реверсивного счетчика,а выходы первого делителя частотыподключены к третьим входам реверсив.ного счетчика 3,Недостатком известного преобразователя является погрешность, вызванная неравенс свом коэффициентов пере -дачи Фазовых детекторов,Целью изобретения является повы -шение точности преобразователя,Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь угла поворотавала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов,первый делитель частоты, формирователь напряжения возбуждения, выходкоторого подключен к одному выводуроторной обмотки синусно-косинусноговращающегося трансформатора, первыйи второй фазовые детекторы, выходыкоторых подключены к соответствующимвходам сумматора, выход которого через последовательно соединенныефильтр, блок преобразования напряжения в частоту и реверсивный счетчикподключен к первым входам цифровогосравнивающего блока, к вторым входамкоторого подкпючены другие выходыпервого делителя частоты, нуль-орган,введены второй делитель частоты, коммутатор и элемент преобразования то -ка в напряжение, один вывод которогоподключен к другому выводу роторнойобмотки синусно-касинусного вращающегося трансформатора и к входу нульоргана, а другой вывод - к общей шине, выход нуль-органа через второйделитель частоты подключен к управляющим входам коммутатора, выходыстаторных обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены к первым входам, а выходы3 11203 цифрового сравнивающего блока через коммутатор - к вторым входам первого и второго фазовых детекторов.На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого преобразователя;на5 фиг. 2 - графики, поясняющие его работу.Преобразователь содержит последовательно включенные генератор 1 импульсов, первый делитель 2 частоты, формирователь 3 напряжений возбужде. ния, синусно-косинусный вращающийся трансформатор 4 с одной роторной 5 и двумя статорными 6 и 7 обмотками, выходы которого через коммутатор 8 подключены к первым входам фазовых детекторов 9 и 10, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора 11. Выход сумматора 11 через последовательно соединенные фильтр 12, блок 13 преобразования напряжения в частоту и реверсивный счетчик 14 подключен к первым входам цифрового сравнивающего блока 15, к вторым входам которого подключены25 другие выходы первого делителя 2 час. тоты. Второй вывод роторной обмотки 5 СКВТ 4 соединен с входом нуль-органа 16, выход которого через последовательно включенный второй делитель 17 частоты соединен с управляющим входом коммутатора 8, и через элемент 18 преобразования тока в напряжение - с общей шиной, выходы цифрового сравнивающего блока 15 через коммутатор 8 соединены с вторыми З 5 входами фазовых детекторов 9 и 10.Преобразователь работает следующим образом.Частота 1, генератора 1 понижается в первом делителе 2 частоты. Вы ходные импульсы делителя 2 частоты преобразуются в формирователе 3 напря жений возбуждения в синусоидальное напряжение У зпу .Выходные напряжения СКВТ У зп ,1 зп( и Цзп 1 С сор 45 ( - угол поворота вала)со статорных обмоток 6 и 7 через коммутатор 8 поступают на первые входы фазовых детекторов 9 и 10 соответственно. С выходов цифрового сравнивающего блока 50 15 через коммутатор 8 на вторые входы фазовых детекторов 9 и 10 поступа. ют прямоугольные периодические импульсы, фаза которых пропорциональна отработанному следящей системой углу 55 С первого выхода цифрового сравнивающего блока 15 на вход фазового детектора 9 поступают периодические 86 4импульсы, основная гармоника которыхз 1 п(МС+ф, а с второго выхода на вход фазового детектора 1 О - импульсы, основная гармоника которых со з Ь +), где ) - угол, отработанный следящей системой, код которого хранится в реверсивном счетчике 14.Напряжение Езпи Т на элементе(резисторе) 18, фаза которого совпадает с фазой тока возбуждения и выходной ЭДС обмоток 6 и 7, подается на нуль-орган 16. Нуль-орган 6 вырабатывает импульсы с длительностью, равной полупериоду питающего напряжения, которые поступают на второй делитель 17 частоты, С выхода делите. ля 17 частоты импульсы с длительностью, в 2 раз большей периодаи питающего напряжения,поступают на управляющий вход коммутатора 8 Коммутатор 8 осуществляет попарное переключение входов фазовых детекторов 9 и 10.фазовые детекторы 9 и 10 перемножают поступающие на них напряжения. В результате при одном состояниикоммутатора 8 на выходах фазовых детекторов появляются напряженияЗ-.ЕБ 1 и ы 1 зю( , ьиИ 191; 1,: Е Яи Ы, соб К соб(И ф 4где К =К(1+8) и К =К(1-Ь) - коэффигциенты передачи фазовых детекторов9 и 10.Эти напряжения поступают на входсуммирующего усилителя 11, на выходекоторого появляется напряжениеаО =аО аОпостоянная составляющая аи= которого пропорциональна рассогласованию между фактическим угловым положением 4 вала и показанием реверсивного счетчика, т.е. углом , который отработала следящая система,Переменная составляющая напряжения а 0 подавляется фильтром 12.После переключения коммутатора 8 в другое состояние на выходах фазовых детекторов появляются напря" женияО, =ЕЬими ссВу , совы 1 у); Оо: Е з 1 и ЫФ, 1 иМ э п д+ Ю )на выходе суммирующего усилителя в этом случае появляется постоянная составляющая напряженияНапряжение рассогласования бО поступает через фильтр 12 на вход бло ка 13 преобразования напряжения вЕ 18 Кчастоту, Составляющая - БюМ ф периодически изменяющая свой знак, подавляется фильтром 12, 16ЕКСоставляющая - п(-) в виде2постояиного напряжения поступает на вход блока 13 преобразования напряжения в частоту, который выдает после вдовательность импульсов на вход "+" или вход "-" реверсивного счетчика 14 в зависимости от знака д 0 =, сводя оассогласование-к нулю,Таким образом, погрешность, обусловленная неравенством коэффициентов передачи Фазовых детекторов, подавляется фильтром, в результате чего точность преобразователя повышается.Экономический эффект от использо- вания изобретения определяется его техническим преимуществом.1120386 Составитель А. СмирновКугрышева Техред Т.фанта едак ректор О.Луговая каз 7747/39В дписно иал ППП "Патент", г.ужгоро.Проектная, 4 Тираж 568 НИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж,комитета СС открытий ушская наб.