Преобразователь перемещения в код

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 H 03 М 1/50

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ разователя в целом. 1 ил.

13 (21) 4951096/24 (22) 28.06.91 (46) 23.08,93. Бюл. hL 31 (71) Научно-исследовательский институт прикладной механики (72) В.Н.Бухавцев и Е.И.Кочетков (73) Научно-исследовательский институт прикладной механики (56) Авторское свидетельство СССР

М 1113826, кл. Н 03 М 1/22, 1982.

Авторское свидетельство СССР

f4 1236611, кл. Н 03 М 11/46, 1982, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к преобразованию механических перемещений в цифровой код. Цель изобретения — повыше„, Ы„, 1836898 АЗ ние точности преобразования за счет компенсаций погрешности, вызванной конечной чувствительностью компаратора. В преобразователь перемещения в код, содержащий генератор 1 импульсов, делитель

2 частоты, выход старшего разряда которого соединен с входом первого триггера 4 и через инвертор 3- с входом второго триггера 5, первый 9 и второй 8 усилители, фазовращатель 10, фильтр 11, компаратор 13, элемент И 6, блок 7 элементов И, дополнительно введены сумматоры 12, интегратор

14 и делитель 15 напряжения. Введение указанных блоков позволило устранить влияние нестабильности амплитуд сигналов запитки на момент срабатывания компаратора и тем самым повысить точность преоб1836808

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматического измерения углового положения обьекта.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя перемещения в код.

Преобразователь перемещения в код содержит генератор 1 импульсов, делитель

2 частоты,.инвертор 3, триггеры 4, 5, элемент И 6, блок 7 элементов И, усилители 8 и

9, фазовращатель 10, фильтр 11, сумматор

12, компаратор 13, интегратор 14 и делитель напряжения 15.

Преобразователь работает следующим образом.

Последовательность импульсов с выхода генератора импульсов 1 поступает на вход делителя частоты 2, С выхода старшего разряда делителя частоты 2 импульсы поступают на счетный вход Т-триггера 5 и через инвертор 3 на счетный вход Т-триггера

4. На прямых выходах Т-триггеров 4 и 5 формируются два напряжения прямоугольной формы со скважностью, равной 2, сдвинутые по фазе один относительно другого на 90 и поступающие через усилители 8 и 9 на входные обмотки фазовращателя 10. На выходе фазовращателя 10 формируется фа, зомодулированный сигнал

4(t) =L4t sIn1(et+a)+n(t, а), (1) где Umt — амплитуда фазомодулированного сигнала, м 2 x f, f — частота напряжения на прямых выходах Т-триггеров 4 и 5, a — угол поворота ротора, фазовращателя 10, n(t, a- ) — часть выходного сигнала фаO зовращателя 10, обусловленная высшими гармониками и не несущая полезной информации, t — время.

На выходе фильтра 11 формируется сигнал: у (t)=U z э1п{:ж1+а+уф), {2). где U z — амплитуда сигнала, фф — фазовый сдвиг, вносимый фильтром 11.

В момент равенства напряжения y (t) и напряжения срабатывания компаратора 13 (Ucp) на его выходе формируется короткий импульс.

Это условие можно записать следующим образом:

Оеар slfl(N tcp+ Q + фф )=Оср (3) или

tcð- — (агсэ!и — — a — рф ), .(4)

1 Uc

N Um2

С другой стороны, напряжение срабатывания можно определить как разность напряжений на первом Ut и втором Uz входах компаратора 13:

Ucp 01 02 (5)

На выходе сумматора 12 формируется разность напряжений, а интегратор 14 подавляет переменную составляющую и интегрирует постоянную составляющую напряжения (5) до момента, при котором указанная разность напряжения не станет равной нулю. При этом в соответствии с формулой (4)

1 тср= - — (a + фф), (6)

Таким образом, момент срабатывания компаратора не зависит от амплитуды сигнала на его входе, а также от факторов, приводящих к конечной чувствительности

20 компаратора (напряжения смещения, входных токов, разности входных токов и т.п;), Импульс, выработанный компаратором 13, поступает на входы управления элемента 16

И и блока элементов И 7. При этом на выходе, 25

55 преобразователя по информации на выходах делителя частоты 2 и прямом выходе

Т-триггера 5, поступающей на информационные входы элемента И 6 и блока элементов И 7. формируется двоичный код а ... а", пропорциональный угловому положению ротора фазовращателя 10.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты, выход старшего разряда которого соединен с входом первого триггера и через инвертор с входом второго триггера, прямые выходы триггеров через первый и второй усилители соответственно соединены с первым и вторым входами фазовращателя; выход которого соединен через фильтр с первым входом компаратора, элемент И, блок элементов И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены сумматор, интегратор и делитель напряжения, первый вход сумматора соединен с выходом фильтра, а выход через последовательно соединенные интегратор и делитель напряжения — с втОрыми входами сумматора и компаратора, выход которого соединен с входами управления элемента

И и блока элементов И, информационные входы которого соединены с выходами делителя частоты, информационный вход элемента И соединен с прямым выходом первого триггера, выходы элемента И и блока элементов И являются выходами преобразователя.