Устройство для преобразования угла поворота вала в код

(72) Авторы изобретеии Соколинский и Ю.) Заявит Я ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРВАЛА В,КОД,СТРОЙСТВО темам 20 Изобретение относится к сис автоматического контроля и преобразования перемещений в электрический сигнал, а именно к устройствам для преобразования угла поворота вала в код.Известно устройство для цифрового преобразования угла поворота вала сельсина, содержащее блок формирования напряжений с суммирующим и вычитающим аналоговыми элементами, умножители, формирователи логически дополнительных сигналов, компаратор, блок управления процедурой последовательных приближений, блок определения квадранта.Однофазная обмотка сельсина-датчика подключена к источнику переменного напряжения, синхронизирующие напряжения трехфазной обмотки сельсин-датчика подключены к трем входам блока формирования напряжений, первый выход этого блока подключен к первым входам одного умножителя и блоку 2определения квадранта, второй выход блока формирования подключен к первому входу второго умножителя.и второму входу блока определения .квадранта, первый и второй выходы блока форми" рования подключены к вторым входам обоих умножителей, выходы этих умножителей подключены к первому и второму входам компаратора, выход которого подключен на вход блока управления, первый выход которого подключен на вход формирователя, а. второй вместе с выходом блока определения квадранта являются выходами устройства 1.Недостатком этого устройства является его пониженная точность, обусловленная негармонической зависимостью изменения амплитуды синхронизирующего напряжения сельсина 6 т угла поворота его ротора.Наиболее близким по своему техническому решению к предлагаемому является устройство для преобразования угла поворота вала в код, содер50 жащий синусо-косинусный вращающийсятрансформатор, вход которого объединен с первым входом блока демодуляции и определения октанта угла поворота и подключен к источнику опорного напряжения, а выходы соединенысоответственно с вторым и третьимвходами блока демодуляции и определения октанта угла поворота, цифровойвыход которого подключен к входу 10логического блока, блок кода коррекции, выход которого. соединен с первым входом преобразователя кодав код, аналоговые входы переключателя напряжений соединены с соответствующими выходами блока демодуляции иопределения октанта угла поворота,управляющий вход - с выходом логического блока, а выхоД - с аналоговымвходом преобразователя напряжения вкод, соединенного также с блокомкоррекции и преобразователем кода вкод Г 23Недостаток этого устройства состоит в сравнительно невысокой точнос- цти из-за двойного преобразованиянапряжения в код и кода в код.Цель изобретения - повышение точности устройства для преобразования угла поворота вала в код.30Поставленная цель достигае 11 тся тем,что в устройство для преобразованияугла поворота вала в код, содержащеепреобразователь напряжения в коди сельсин-датчик, входная обмотка35которого подключена к источнику питания, выходные обмотки соединены взвезду, свободные концы первой, второй и третьей выходных обмоток, подключены соответственно к первому,второму и третьему входам блока определения квадранта, к четвертому ипятому входам которого подключенавходная обмотка сельсин-датчика,введены блок совпадения и блок памяти,45первый вход блока совпадения соединен с выходом преобразователя напряжения в код, к входам которого подключены свободные концы первой и второй выходных обмоток сельсин-датчика, к второму входу блока совпадения подключен первый выход блока памяти, первый выход которого соединенс выходом блока совпадения, второй итретий входы блока памяти подключенысоответственно к первому и второму55выходам блока определения квадранта,второй выход блока памяти являетсявыходом устройства. 2 аКроме того, в устройстве для преобразования угла поворота вала в код, блок определения квадранта выполнен из блока определения четности и блока фиксации перемены фазы, первый,второй и третий входы блока определения четности соединены соответствен-. но с первым, вторым и третьим входами блока определения квадранта, первый, второй, третий и четвертый вхо" ды блока фиксации перемены фазы соединены соответственно с первым,вторым, четвертым и пятым входами блока определения квадранта, выходы блоков определения четности и фиксации перемены фазы соединены соответственно с первым и вторым выходами блока определения квадранта,На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для преобразования угла поворота вала в код; на фиг. 2 кривые выходных синхронизируещих напряжений и эпюры, обеспечивающие определение квадранта; на фиг. 3 - экспериментальная зависимость синхрониэирующего напряжения сельсина от угла поворота его ротора.Устройство для преобразования угла поворота вала в код (фиг. 1) содержит сельсин-датчик 1, преобразователь 2 напряжения в код, блок 3 определения квадранта, состоящий изблока 1 определения четности и блока5 фиксации перемены фазы, блок бсовпадения и блок 7 памяти,Устройство работает следующимобразом,Амплитуды выходных синхронизирующих напряжений сельсина-датчика 1Ои О ,изменяются в зависимостиот углового перемещения его ротора (фиг. 2 а, б, в), Эта зависимость однозначна в пределах изменения сот 0 до /2 для любого синхронизирую- щего напряжения в 1 тределах от 0до О 1 (кривая 1 на фиг. 3), Поэтому может быт.ь получена таблица однозначного соответствия значений амплитуды любого синхронизирующего напряжения, например, О определенным эначениям углового перемещения ротора сельсин-датчика с. Эта экспериментальная таблица в виде массива 2" значений (где и - разрядность преобразователя 2 напряжения в код) кодов амплитуд синхронизирующего напряжения О, и такого же массива им соот 12.ветствующих кодов уголового перемеще20 Экономический эффект от использо 55 вания предлагаемого устройства.обусловлен отмеченными выше его техническими преимуществами. ния Д закладывается в блок 7 памяти,Синхронизирующие напряжения О ,О 1, О 2поступают на входы блока 31определения квадранта, а напряжение 5012 кроме того, одновременно поступа 1ет на вход преобразователя 2 напряжения в код. С, его выхода код амплитуды синхронизирующего напряжения О 2поступает в блок 6 совпадения, гдеосуществляется его сравнение с всемикодами 2 значений амплитуд синхрониэирующих напряжений массива, последовательно поступающих иэ блока 7 памяти.При совпадении сравниваемых кодов, с выхода блока 6 совпадения напервый вход блока 7 памяти поступает сигнал, управляющий выдачей с еговторого выхода кода углового перемещения, соответствующего углу авпределах от 0 до 7 Г/2,т.е. в пределаходного квадранта (фиг, 2 г, д).Синхронизирующие напряжения О 1,О , 02 поступают в блок 4 определе 15 ф 2 Ъния четности блока 3 определения 25квадранта (фиг. 1), где детектируютсяи Формируют напряжение прямоугольнойформы (фиг. 2, г), перепады которогосоответствуют угловым перемещениям(фиг. 2 б, в, г). На вход блока 5 фиксации перемены фазы поступают синхронизирующее напряжение О,1 и напряже-:ние питания м,О. Этот блок формируетнапряжение прямоугольной Формы(фиг. 2 д) с перепадами, соответствующими значениям с:=О,1 В, 29 и т.д.при перемене фазы синхронизирующегонапряжения О на Ф . Совместная работа блоков 4 и 5 обеспечивает определение квадранта угла перемещения с,что соответствует двум старшим разрядам преобразования угол-код. Этистаршие разряды с выходов блока 3определения квадранта поступают непосредственно в блок 7 памяти, вмассив кодов угловых перемещенийна позиции старших разрядов, откудапо сигналу, поступающему с блока 6совпадения, вместе с основным кодомугла перемещения поступают на выходустройства. формула изобретения 1. Устройство для преобразованияугла поворота вала в код, содержащеепреобразователь напряжения в код исельсин-датчик, входная обмотка которого подключена к источнику питания, выходные обмотки соединены взвезду, свободные концы первой, второй и третьей выходных обмоток подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока определения квадранта, к четвертому и пятому входам которого подключена входная обмотка сельсин-датчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности устройства,в него введены блок совпадения иблок памяти, первый вход блока совпадения соединен с выходом преобразователя напряжения в код, к входамкоторого подключены свободные концыпервой и второй выходных обмотоксельсин-датчика, к второму входу блока совпадения подключен первый выход ,блока памяти первый вход которогосоединен с выходом блока совпадения,второй и третий входы блока памятиподключены соответственно к первомуи второму выходам блока определенияквадранта, второй выход блока памятиявляется выходом устройства.2. Устройство по п.1, о т л иц а ю щ е е с я тем, что в нем блокопределения квадранта выполнен изблока определения четности и блокафиксации перемены Фазы, первый, второй и третий входы блока определения четности соединены с соответСтвен.но с первым, вторым и третьим входамиблока определения квадранта, первыи,второй, третий и четвертый входыблока фиксации перемены фазы соединены соответственно с первым, вторым, четвертым и пятым входами блокаопределения квадранта, выходы блоков определения четности и фиксацииперемены фазы соединены соответственно с первым и вторым выходами блокаопределения квадранта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники. Экспрессинформация, 11 14, 1975, с. 4-10.2. Авторское свидетельство СССР11 492902, кл. С 08 С 9/04, 1974930332 град фиг оставитель В. Рыгалиехред А. Бабинеч ектор И Иус Редактор А. Шанд Заказ 34 писн Патент", г. Ужгород, ул. Проектна флиал 76/66 Тираж 639ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушская ета СССРрытийнаб., д. 4/