Преобразователь кода в угол поворота вала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиа

Социапистичвскив

Республик

1 1

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Ч1.1967 (№ 1168981/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.!Х.1969. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.1.1970

Кл. 42m5, 3/00

74b, 8/03

МПК G 06j

G 08с

УДК 681.325(088.8) Комитет по репам иаобрвтеиий и открытий при Совете й1ииистрвв

СССР

Авторы изобретения

И. Т. Абрамсон, О. М. Авров, В. Г. Куцицкий, Л. И. Мацкин и О. В. Носиков

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГОЛ ПОВОРОТА ВАЛА

Предложение относится к области преобразования и кодирования информации.

Известны преобразователи кода в угол поворота вала, содержащие синусно-косинусный датчик, фазовые детекторы, инверторы, блок управления инверторами, дифференциальный усилитель, преооразователи код — напряжение и исполнительное устройство.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем вход преобразователя код — напряжение, управляемого кодом синуса декодируемого угла, подключен через первый инвертор к синусной выходной обмотке датчика, параллельно первому преобразователю код — напряжение, управляемого кодом косинуса декодируемого угла, подключен через второй инвертор к синусной обмотке датчика, параллельно второму преобразователю код — напряжение. Это позволяет повысить точность преобразования.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Датчик / запитывается напряжением Uo =

= U,,„з1п о t, где: U, „„, — амплитуда питающего напряжения; а — круговая частота питающего напряжения.

С выходных обмоток датчика снимаются напряжения

Up, — kU, „sin (1 и y2 — сдвиги фазы выходных напряжений датчика относительно питающего напряжения соответственно на синусной и косинус5 ной обмотках датчика.

Напряжения Ua, и Uo, с выходных обмоток датчика подаются через инверторы фазы 2 и

8 на запитку преобразователей код — напряжение ((ПКН) 4 и 5. В устройстве исполь10 зуется ПКН с суммированием напряжений на матрице сопротивлений типа R — 2R. На ПКН

4 подается двоичный код, пропорциональный косинусу требуемого угла поворота, на ПКН

5 — код, пропорциональный синусу этого угла.

15 С .выходов ПКН 4 и 5 снимаются,соответственно напряжения

= /, п„з1п (+t + 1,) sin а сов а и

U, = Ы т, „sin (u>t + ро) cos а sin а.

Напряжение, пропорциональное разности

AU = U> — Uz, формируемое дифференциальным усилителем б, поступает на исполнительное устройство / .

При одинаковом сдвиге фаз выходных напряжений датчика относительно питающего (p = (pl = g)g имеем

AU=AU, „.,„sin (cot+ )(sin а cos а — cos z $1па) =

=NI, „„sin(аt+ ) sin(а — z).

30 Напряжение служит сигналом рассогласования системы и используется для управления

251955 исполнительным устройством 7. Последнее обеспечивает поворот ротора датчика 1 в направлении уменьшения сигнала рассогласования Uð. После окончания отработки, при ЛУ=

= О, вращение ротора датчика 1 прекращается, при этом угол а равен углу а (без учета ошибок системы) .

Для правильной работы устройства необходимо соблюдение следующих условий:

1) сигналы на усилитель б следует подавать в противофазе (сигнал на выходе датчика меняет форму на противоположную при переходе через 0 и 180 (электрических) для синусной и

90 и 270 для косинусной обмотки);

2) ротор датчика 1 всегда должен вращаться в сторону уменьшения разности (а — а).

Для выполнения этих условий в устройстве имеется логический блок 8, вырабатывающий сигналы, управляющие инверторами 2 и 8.

Входной информацией для блока 8 служат сигналы о моментах перехода через 0 огибающих напряжений Uo, и Uo,, поступающие с фазовых детекторов 9 и 10, и значения

sign sin а и sign cos а, поступающие из ЦВМ.

Поскольку входное сопротивление ПКН 4 и

5 изменяется от — до ос в зависимости от по2 ступающего кода, а выходное сопротивление обмоток датчика 1 достаточно велико, то нагрузки на выходные обмотки датчика в общем случае не равны друг другу. Это приводит к ошибке в отработке угла а. Кроме того, выходные напряжения датчика 1 сдвигаются по фазе относительно питающего напряжения на различные углы в зависимости от величины выходного сопротивления ПКН 4 и 5, т. е. в общем случае y<+cp>. Указанный сдвиг приводит к дополнительной ошибке в отработке yr5 ла а. Влияние изменения сопротивления нагрузки при вращении выходного вала на точность работы преобразователя устраняется при обеспечивании равенства нагрузок на выходные обмотки датчика 1 при любом угле

10 поворота. Для этого к каждой из выходных обмоток датчика 1 в качестве шунтирующих сопротивлений подключены дополнительные

ПКН 11 и 12. Если на вход основного ПКН подается двоичный код, пропорциональный ве15 личине sin а, то на дополнительный — cos а (и наоборот).

Предмет изобретения

Преобразователь кода в угол поворота ва20 ла, содержащий синусно-косинусный датчик, фазовые детекторы, инверторы, блок управления инверторами, дифференциальный усилитель, преобразователи код — напряжение и исполнительное устройство, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения точности, в нем вход преобразователя код — напряжение, управляемого кодом синуса декодируемого угла, подключен через первый инвертор к синусной выходной обмотке датчика, параллельно первому

30 преобразователю код — напряжение, а вход преобразователя код — напряжение, управляемого кодом косинуса декодируемого угла, подключен через второй инвертор к синусной обмотке датчика, параллельно второму преобра35 зователю код — напряжение.

251955

Редактор К. С. Опенченко Составитель В. С. Ростковский Корректор Е. Й. Миронова

Заказ 22j5 Тираж 480 Подписное

LIHHHHH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2