Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ПИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК О д 0161(5 03 М 1 ЕНИЯ ТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством и является усовершенствованием изобретения по авт. св.1146803, С целью повышения бцстрогдействия в процессе выхода на режим в преобразователь по авт. св.1146803, содержащий генератор 1, делитель 2 частоты, блок 3 формирования синусондального тока, блок 4 формирования косинусоидального тока, дешифратор 5, клочи 6 и 7, формирователь 8 фазовых импульсов, элементы И - НЕ 9 и 10, блок 11 сравнения амплитуд, формирователь 12 синусоидальных напряжений, усилитель 13, фазоврашатель 14, формирователь 15 импульсов, блок 16 управления, арифметический блок 17, введены индикатор 18 режима и элементы коррекции 19 - 22, шунтирующие резисторы интеграторов в цепях стабилизации амплитуды и фазы синусоидального и косинусоидального токов блоков 3 и 4 на время переходных процессов. 1 з,п. ф-лы, 6 нл:16176403Изобретение отцос 55 тся к Я 5:томат 5 ц" и обеспечивают точную установку и стабилиВычислительпой технике и мокет,быть ис- зацию равецстВЯ амплитуд тОкОВ, питающих цользовацо для сВязи Яцало"ОВых источ- фазОВрзщатсль 14: П 1 эи этом напряжения ников информации с цифровым вычислитель- с датчиков 29 и 30 токов (фиг. 5, д, в), про. цым устройством. порциоцальцые амплитудам токов первой и1.1 ель 5 о изобретения является повышение второй обмоток фазоврацателя 14, поступабыстродействия преобразователя при выхо- ют на входы ключей 31 и 32, которые управде ня режим. ляются импульсами (фиг. 5, в, г) с выходовНа фцг. 1 привев ца структурная схема делителя 2 частоты. Г 1 од действием этих импреобразователя; ца фиг, 2 - структур- пульсов ключи 31 и 32 пропускают ца блок 1 ая схема кочпаратора фаз; ча фиг, 3 - О сравнения амплитуд сигналы в виде отрицатруктурняя схема триггера; ца фиг. 4тельных импульсов (фиг. 5, ж, з) в момент структурная схема индикатора режима; ца достижения синусоидальными напряженияфиг. 5 - диаграмма работы преобразова- ми датчиков 29 и 30 токов своих отрицауел 55; на фиг. 6 - диаграмма работы ин- тельных амплитудных значений. Блок 11 ,дикатора режима, 15 сравнения амплитуд сравнивает амплитудыПреобразователь угла поворота вала в отрицательных импульсов с опорным покод (фиг. 1) содержит генератор 1, дели- стоянцым напряжением и выдает информа,гель 2 частоты, блок 3 формирования сину- дионные сигналы, которые поступают на соидального тока, блок 4 формирования информационные входы триггеров 33 и 34, косинусоидального тока, дешифратор 5, клю- иа С-входы которых поступают соответствуючи 6 и 7, формирователь 8 фазовых цмпуль О щие синхроимпульсы (фиг. 5, в, г). Триггесов, элемецть 1 И - НЕ 9 ц 1 О, блок 11 сравне- ры 41 в составе триггеров 33 и 34, рабо. ция амплитуд, формирователь 12 сицусои- тающие в режиме переключения, формируют дальных напряжений, усилитель 13, фазо- иа выходе сигналы, которые поступают. вращатель 14, формирователь 15 импульсов, ьа вход интегратора 42. На выходе интег,блок 16 управлеция,арифметпческийблок 17, ратора 42 образуются медленно изменяю- индикатор 18 режима и элементы 19 - 22щиеся напряжения (фиг. 5, и, к), которые коррекции. йоступают на входы регулирующих элеменКяждый из блоков 19 - 22 коррекции тов 35 и 36, на другие входы которых Вьшолцен на кл 5 оче 23 и резисторе 24. приходят задержанные опорные сигналы,Блок 3 формирования синусоидальцого и поступающие е выходов элементов 27 и 28 блок 4 формирования косицусоидальиого 30 задержки. Блоки 3 и 4 формирования ситоков содержат соответственно компарато- нусоидального и косицусоидяльного токов ры 25 и 26 фаз, элементы 27 и 28 задерж- вместе с дешифратором 5, ключами 6 и 7 ки, датчкк 55 29 и 30 токов, ключи 31 и 32, формирователем 8 фазовых импульсов и триггеры 33 ц 34, регулиру 5 ощие элементы элементами И - НЕ 9 и 10 производят при и 36. вязку нулей фаз питающих токов к опорнымБлок 16 управления включает синхро сигналам делителя 2 частоты. При этом низятор 37 .; блок 38 клочеи. с датчиков 29 и 30 токов синусоидальКОМ 5 пратоп фаз (фиг. 2) Выполнен ца иые цап 5 яжсци (фцг. 5, д, в), соВпадающие тр 5 ц ере 39 ц иц гегра го п,е по фазе с токами первой и второй обмотокТрцгге;фиг, 3) состоит .з триггера 41 и фазовращателя 14, поступают через ключи интегратора 42. 6 и.7 ця вход формирователя 8 фазовых1."пдикятор 18 режима (ф 55 г. 4) содержит 450 импульсов фиг. 5, и), Ключи 6 и 7 пропус. формирш;атель 43 импульсов. регистр 44, кают синусоидальные напряжения в момент ко;О 1 аратор 4,э, триггер 46 и интегратор 47. действия ца их входах управляющих им.,:реобразователь работает следующим пульсов (фиг. 5 л, м), поступающих с деобразом, шифратора 5. Формирователь 8 фазовыхГенератор 1 вырабатывает стабильное по 4-импульсов формирует импульсы (фиг. 5, а) частоте 1 импульсное цапр 55 жение, которое в момент перехода этих напряжений через делитель 2 час-оты делит в 2" раз, где ц - - нуль от Отрицательного значения к поло- число его разрядов, вырабатывая ц импульс- жител;.ио;:у Сформированные импульсы сицых сигналов типа меандр, Образующих нусоидального ц косинусоидального напрякодовую маску, две последовательности опор- жений с Выхода формирователя 8 фазовых ных сигналов частотой "1=/2", сдвинутые БО импульсов через элементы И - НЕ 9 и 10 поодца относительно другой ца л/2 (фиг. 5, а, ступают на С-Входы триггеров 39 компаратоб), и две последователъиости управляющих ров 25 и 26, а на 0-входы этих триггеров импульсов той же частотой (фиг. 5, в, г), приходят опорные меацдры с первого и сдвинутые одна относительно другой на л/2. третьего выходов делителя 2 частоты соот- С выхода делителя 2 часто-ы управляюгцие ветственно. Триггеры 39, работающие в рея мпул 5 сы и опорные меяндры поступают ца 55 жиме переключения, формируют на выходе входы блоков 3 и 4 формирсвация синусои- импульсные напряжения частотой 40. - 60 Гц, дальногоикосицусоидальцоготоков,которые которые поступают ца Входы интеграторов Вместе с блоком 11 сравнения амг 5 лггуд 40 компараторов 25 и 26 фаз. На Вь 5 ходахинтеграторов 40 образуются медленно меняющиеся напряжения (фиг. 5, л, р), по- ступающие на управляющие входы элементов 27 и 28 задержки, где осуществляется задержка опорных меандров во времени и, следовательно, точная установка 90-градусного сдвига фаз токов. Задержанные меандры с выходов элементов 27 и 28 задержки поступают на вход регулирующих элементов 35 и 36, с выходов которых меандры, модулированные по амплитуде и сдвинутые во времени относительно опорных меандров, поступают на входы формирователя 12 амплитудных напряжений и далее через усилитель 13 на первую и вторую обмотки фазовращателя 14. Напряжение выходной обмотки фазовращателя 14 поступает на вход формирователя 15 импульсов, вырабатывающего фазовые импульсы, временное положение которых относительно начала преобразования, определяемого опорным меандром, пропорционально углу поворота ротора фазовращателя 14. Фазовые импульсы с выхода формирователя 5 импульсов поступают на последовательно соединенные блок 16. управления и арифметический блок 17, которые производят синхронизацию фазовых 25 импульсов, считывание, запись и хранение текущего кода делителя 2 частоты, эквивалентного углу поворота фазовращателя 14. Интеграторы в цепях стабилизации амплитуды и фазы синусоидального и косинусоидального токов определяют переходный 30 процесс преобразователя при включении питания. Уменьшение постоянной времени интегрирующих цепей, с одной стороны, вызывает уменьшение времени переходного процесса или выхода на режим, а с другой - увеличение размаха колебаний фазы и ам плитуды синусоидального и косинусоидального токов вокруг среднего установившегося значения. Поэтому выбирают постоянную времени интегрирующих цепей достаточно большой. Для уменьшения времени выхода на режим индикатор 18 режима подключает через ключи 23 шунтирующие резисторы 24 параллельно резисторам интеграторов 40 и 42. Время окончания переходного процесса определяется индикатором 18 режима по достижении равенства ам плитуд и 90-градусного сдвига синусоидального и косинусоидального токов следующим образом.Опорные меандры частотой 1 с первого выхода делителя 2 частоты (фиг. 6, а) поступают на формирователь 43 импульсов ин дикатора 18 режима, который формирует по отрицательному фронту строб. Длительность строба выбирается с учетом требований по точности поддержания равенства амплитуд и 90-градусного сдвига синусоидального и косинусоидальцого токов. Регистр 44 (сдвига), на -вход которого поступают стробы, а на С-вход - меандры частотой К (где К= 16, 32, 64, ,) с пятого выхода делителя 2 частоты, сдвигает стробы ца (/8. - (К)Т (фиг, 6, б), где Т= - период опорных меандров.Одновременно сицусоидальные напряжения с датчиков 29 и 30 токов (фиг. б, в, г) поступают на компаратор 45 индикатора 8, который сравнивает входцые напряжеция и формирует фронты импульсного сигцала й момент равенства амплитуд (фнг. б, д). На выходе триггера 46 индикатора 18 формируется уровень нуля при несовпадении во времени положительного фронта импульсного сигнала на выходе компаратора 45 со стробом на выходе регистра 44 (сдвига) и единичный уровень при совпадении положительного фронта выходного сигнала компаратора 45 со стробом. Чтобы повысить помехоустойчивость работы индикатора 8 выходной сигнал триггера 46 проходит через интегратор 47 с небольшой постоянной времени. Таким образом, во время переходцо;о процесса, когда положительцый фронт импульсного сигнала на выходе компаратора 45 не совпадает со стробом, формируется на выходе индикатора 18 нулевой сигнал, который поступает на управляющие входы ключей 23 элементов9 - 22. Под действием управляющего сигнала ключи 23 подключают резисторы 24 параллельно резисторам интеграторов 40 и 42 компараторов 25 ц 26 и триггеров 33 и 34, тем самым уменьшая 1 х постоянную времени и время выхода ца режим.По окончании переходного процесса фронт положительного импульсного сигнала ца выходе компаратора 45 попадает во времени внутрь строба, сформированного на выходе регистра 44 (сдвига), что вызывает формирование на выходе индикатора 8 положительного уровня, который определяет размыкание ключей 23 элементов 19 - 22, т. е. отключение резисторов 24. В результате происходит увеличение постоянной времени интегрирования интеграторов 40 и 42 блоков формиро вания синусоидального и косинусоидального токов в установившемся режиме,Таким образом, шунтирование резисторов интеграторов в цепях стабилизации амплитуды и фазы синусоидальцого и косинусондального токов на время переходного процесса позволяет значительно уменьшить время выхода преобразователя на режим. При этом величина постояннои времени интеграторов в установившемся режиме может быть увеличена до значения, необходимого для обеспечения точности и дискретности, ограничиваемой лишь уровнем шумов преобразователя.Формула изобретения1. Преобразователь угла поворота вала в код по авт. св, Мо 146803, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия167Йреобразователя при выходе на режим, в него введены индикатор режима и элементы коррекции с первого по четвертый, первый, второй, третий и четвертый входы индиг катора режима подключены соответственно к первому, пятому выходам делителя частоты, к другим выводам первой и второй обмоток фазовращателя, а выход индикатора режима соединен с управляк)щими входами элеентов коррекции с первого по четвертый, Ииформвпиовиые входы в выходы первоговторого элементов коррекции соединены с ополнительными входами компараторов аз блоков формирования синусоидального и косинусоидального токов соответственно,17640а информационные входы и выходы третьего н четвертого элементов коррекции сое.динены с дополнительными входами триг.геров блоков формирования синусоидального и косинусоидального токов соответственно.2, Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что элемент коррекции содер.жит последовательно соединенные резистор и ключ, другие выводы которых являются информационными входом и выходом элемента коррекции, а управляющий вход ключа яв.ляется управляющим входом элемента коррекции.1617640 и ина,Редактор А ЛежниинЗнкн42 ЧИ Пс, ар гнсног 1 кЗг.к .Мскн изнгкгсгн нни нзн 1 елнск Составитель А. СмирновТехред А. КравчукТираж 668митета по изобретениямн и, Ж 35, Раугнскаяй комбинат сПатент, г. Корректор Л. Подписное н открытиям при наб, д 4/5 Ужгород, ул. Га