Преобразователь угла поворота вала в код

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В.КОД, содержащий сельсин , выходы сельсина подключены к группе входов блока формирования кода , одна группа выходов которого является первой группой выходов преобразователя , а другая группа выходов подключена к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы разрядов которого являются второй группой выходов преобразователя, о тличающийся тем, что, с целью расширения области применения преобразователя, в него введены нульорган и блок уставок, выходы которого подключены к установочным входам реверсивного счетчика, а входы сельсина соединены с входами нуль-органа, выход которого подключен к входу блока (Л формирования кода. О) ы

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5l)4 Н 03 М 1/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3688400/24-24 (22) 09.01,84 (46) 30,07.85. Бюл. Ф 28 (72) P.Â. Багдасарова, В.С. Луцык, Д.Р. Мединец, Г.Л. Рубинштейн и В.Н. Франков (53) 681.325(088.8) (56) 1. Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией. Под ред. А. Ахметжанова. M., "Энергия", 1978, с. 201, рис. 6.9.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 470841, кл. G 08 С 9/00, 1973 (прототип). (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПО-, ВОРОТА ВАЛА В. КОД, содержащий сельсин, выходы сельсина подключены к

„„SU„„1170617 A группе входов блока формирования кода, одна группа выходов которого является первой группой выходов преобразователя, а другая группа выходов подключена к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы разрядов которого являются второй группой выходов преобразователя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения преобразователя, в него введены нульорган и блок уставок, выходы которого подключены к установочным входам реверсивного счетчика, а входы сельсина соединены с входами нуль-органа . выЭ е ход которого подключен к входу блока формирования кода.

1170617

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок формирования кода содержит фазочувствительный выпрямитель, логический блок и формирователь единичных прира. щений, выходы фазочувствительного выпрямителя подключены к входам логического блока, одна группа выходов которого является одной группой выходов блока формирования кода, а другая группа подключена к входам формирователя единичных приращений, выходы которого являются другой группой выходов блока формирования кода, информационные входы и управляющий вход фазочувствительного выпрямителя соединены с группой входов и с входом блока формирования кода соответственно.

3. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что в блоке формирования кода, фазочувствительный выпрямитель содержит последовательно соединенные блок операционных усилителей, бпок усилителей- ограничителей, блок элементов сравнения и блок фильт. ров, выходы которого являются выходами фазочувствительного выпрямителя, прямой вход каждого предыдущего оне" рационного усилителя соединен с инверсным входом последующего операционного усилителя и являются информационными входами фазочувствительно.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие фазовращатель, подключенный к блоку преобразования сдвига в код, выходы старших разрядов которого через первые элементы И подключены к триггерам, выходы триггеров через блок дифференцирующих элементов подключены к вторым элементам И, выходы которых подключены к реверсивному счетчику {1).. го выпрямителя, а управляющий вход блока элементов сравнения является управляющим входом фазочувствительного выпрямителя..

4. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что в блоке формирования кода. формирователь единичных приращений содержит первый и второй элементы И, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй элементы И-НЕ и инвертор, вход.инвертора соединен с одним входом первого .элемента И и является первым входом формирователя единичных приращений, выход первого элемента И через первый формирователь импульсов подключен к одному входу первого элемента И-НЕ, выход инвертора подключен к одному входу второго элемента И, другой вход которого соединен с выходом первого элемента

И-НЕ, а выход через второй формирователь импульсов подключен к одному входу второго элемента И-HE выход которого подключен к другому входу первого элемента И, другие взводы первого и второго элементов И-HE объединены и являются вторым входом формирователя единичных приращений, а выходы первого и второго элементов И-НЕ являются выходами формирователя единичных приращений.

Однако в данном преобразователе не предусмотрена установка началь ного кода в реверсивном счетчике, что снижает область применения пре5 образователя.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин, выходы сельсина подключены к группе входов блока формирования кода, одна группа выходов которого является первой группой выходов преобразователя, а другая группа выходов подключены к входам сложения и вычитания ре.

l5 версивного счетчика, выходы разрядов которого. являются второй группой

1170617 выходов преобразователя. Блок формирования кода известного преобразователя содержит демодуляторы, выходы которых подключены к информационным входам блока ключей и через блок ком- 5 параторов — к дешифратору, выход дешифратора подключен к управляющйм входам блока ключей и блока преобразования напряжения в код, информацион ный вход .которого соединен с выходом блока ключей, а выходы являются первыми выходами блока формирования кода и подключены к вычитателю, выходы .вычитателя являются вторыми выходами блока формирования кода, а 15 входы демодуляторов являются входами блока формирования кода. (2) .

Однако в известном преобразователе не предусмотрена начальная установка входного кода, что .снижает . 20 область применения преобразователя.

Целью изобретения является расширение области применения преобразователя °

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин, выходы сельсина подключены к группе входов блока формирования кода, одна группа выходов которого является пер- 30 вой группой выходов преобразователя, а другая группа выходов подключена к входам, сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы разрядов

З5 ходов преобразователя, введены нульорган и блок уставок, выходы которого подключены к установочным входам реверсивного счетчика, а входы сельсина соединены с входами нуль-органа, 40 выход которого подключен .к входу блока формирования кода.

Блок формирования кода содержит фазочувствительный выпрямитель, логический блок и формирователь единич-45 ных приращений,-выходы фазочувствительного выпрямителя подключены к вхо. . дам логического блока, одна группа выходов которого является одной группой выходов блока формирования кода, а другая группа подключена к входам формирователя единичных приращений, выходы которого являются другой группой выходов блока формирования кода; информационные входы и управляющий вход фазочувствительного выпрямителя соединены с группой входов и с входом блок формированиякода соответственно.

Фазочувствительный выпрямитель содержит .последовательно соединенные блок операционных усилителей, блок ,усилителей-ограничителей, блок элементов сравнения и блок фильтров, выходы которого являются выходами фазо. чувствительного выпрямителя, .прямой вход каждого предыдущего операционного усилителя соединен с инверсным входом последующего операционного усилителя и являются информационными входами фазочувствительного выпря" мителя, а управляющий вход блока элементов сравнения является управляющим входом фазочувствительного выпрямителя.

Формирователь единичных приращений содержит BppsbDI и второй элементы И, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй элементы

И-НЕ и инвертор> вход инвертора соединен с одним входом первого элемента И и является первым входой формирователя единичных приращений, выход первого элемента И через первый формирователь импульсов подключен к одному входу первого элемента

И-НЕ, выход инвертора подключен к одному входу второго элемента:И, другой вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а выход через второй формирователь импульсов подключен к одному входу второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к другому входу первого элемента

И, другие входы первого и второго элементов И-НЕ объединены и являются вторым входом формирователя едшшчных,приращений, а выходы первого и второго элементов И-НЕ являются выхо дами формирователя единичных приращений.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2структурная схема блока формирования кода.

Преобразователь содержит сельсин

1, выходы сельсина 1 подключены к группе входов блока 2 формирования кода, одна группа выходов которого является первой группой выходов преобразователя, а другая группа выходов подключена к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 3, выходы разрядов которого asляются второй группой выходов преобразователя, входы сельсина, соединенные с источником опорного напря1170617 жения .(не представлен), через нульорган 4 подключены к другому входу блока 2, выход блока 5 уставок .подключен к установочным входам ревер-. с сивного счетчика 3.

Блок 2 формирования кода. содержит фазочувствительный выпрямитель 6, логический блок 7 и формирователь

8 единичных приращений, выходы фазочувствительного выпрямителя 6 подключены к .входам логического блока

7, одна группа выходов которого является одной группой выходов блока

2, а другая подключена к входам формирователя 8, выходы которого являются другой группой выходов. блока 2 а входы фазочувствительного выпрямите ля 6 являются входами блока 2.

Фазочувствительный выпрямитель 6 содержит последовательно соединенные блок 9 операционных усилителей, блок

10 усилителей-ограничителей, блок 11 элементов сравнения и блок 12 фильтров, выходы которого являются выходами фазочувствительного выпрямителя

6-, входы блоха 9 являются информацион ными входами, а управляющий вход блока 11 — управляющим входом фазочувствительного выпрямителя 6., Формирователь 8 единичных приращений содержит первый 13 и второй 14 элементы И, первый 15 и второй 16 формирователи импульсов, первый 17 и второй 18 элементы И-}IE инвертор

19, вход инвертора 19 соединен с входом элемен га 13, выход которого че рез формирователь 15 подключен к од- ному входу элемента 17, выход инвертора 19 подключен к одному входу элемента 14, другой вход которого соединен с выходом элемента 17, а выход через формирователь 16 подключен к одному входу элемента 18, вход инвер.тора 19.и объединенные другие входы элементов 17 и 18 являются входами формирователя 8, а выходы элементов . 17 и 18 являются выходами .формировате ля 8.

Преобразователь работает следующим образом.

Из блока 5 на вход реверсивного счетчика 3 заносится начальное значение кода грубого отсчета.На выходе сельсина 1 формируются напряжения переменного тока, модулированные по амплитуде в функции угла поворота вала сельсина. Каждый из выходных сигналов сельсина 1 поступает на прямой вход одного из операционных усилителей 9 и на инверсный вход другого.

5 Разностные напряжения с выходов усилителей 9 через усилители-ограничители 10 поступают на элементы 11, на управляющие входы которых через нульорган 4 поступает опорное напряжение.

На выходе .элементов 11 формируются трехфазные выпрямленные напряжения.

Фильтры 12 нижних частот устраняют импульсные .помехи. В результате на выходах фазочувствительного выпря15 мителя 6 формируется однопеременный двоичный код, который логическим блоком 7 преобразуется в выходной ариф- метический код в соответствии с таблицей. На других выходах логического

2О блока 7 формируются сигналы управления формирователем единичных приращений (табл.). Логический блок 7 может быть выполнен на элементах И и

ИЛИ и вырабатывает сигналы в соот25 ветствии с таблицей.

Рассмотрим работу формирователя

8 при вращении вала сельсина в сторо-.

1 ну, увеличения угла;

Отрицательный перепад напряжения на входе инвертора 13, возникающий при переходе вала сельсина через нуль, поступает через элемент И 14 на формирователь 16 импульсов, который формирует при этом положительный

З5 импульс.. Выходной импульс формирователя 16 инвертируется элементом

18 и поступает на вход сложения реверсивного счетчика 3 и на другой вход элемента И 13 блокируя выход 4О ной сигнал блока 7 íà его входе, что исключает срабатывание формирователя ,15 импульсов при реверсе вала сельси- на в нулевой области преобразуемого угла. Формирователи 15 и 16 импуль45 сов могут быть реализованы на микросхемах 133АГ1,, 133АГЗ или им аналогичных. длительность импульсов формирователей 15 и 16 определяется быстродействием элементов реверсив50 ного счетчика 3. Положительный перепад напряжения на входе инвертора

19, возникающий при переходе вала сельсина через 180, проходит через

0 элемент 13 и приводит к срабатыванию

55 формирователя t5 импульсов. Этот импульс не проходит на выход формирователя 8 единичных приращений из-за блокировки его сигналом, поступающим

1170617 с выхода блока 7 на вторые входы элементов 17 и 18.

При вращении вала сельсина в сторону уменьшения угловых -значений, формирователь 8 работает аналогично; .за исключением того, что положительный перепад напряжения, возникающий на входе инвертора 19 при переходе вала сельсина через ноль, приводит к срабатыванию формирователя 15 импульсов. Этот импульс через элеВходной код Код на одних выходах

Угол поворота, град

Код на входе инвертора 13

Код на входе элементов И-НЕ 17 и 18

0-60

000

011

001

010

010

000

011

100

100

101

101

Фиг. 2Составитель А. Смирнов

Редактор Т. Интейко Техред Т.Фанта Корректор В. Синицкая

Заказ 4715/54 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

60-120

120-180

180-240

240-300

300-360 мент 17 поступает на выход формиро-: вателя 8 единичных приращений и далее на вычитающий вход реверсивного

5 счетчика 3.

В результате в реверсивном счетчи. ке 3 формируется код числа оборотов сельсина, а на других выходах блока

2 — трехразрядный код внутри оборота..

10 Экономический эффект от использования преобразователя определяется

Ъ

его техническим преимуществом.