Преобразователь кода в угол поворота вала
О П И С А Н И Е 364008
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьчоюз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 13.IV.1970 (№ 1425620/18-24) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
М, Кл. С 08с 9/00
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Опубликовано 25.XII.1972. Бюллетень № 4 за 1973
Дата опубликования описания 13.I 1.1973
УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения
И. T Абрамсон, О. М. Авров и Л. И. Мацкин
Заявитель
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГОЛ
ПОВОРОТА ВАЛА
Изобретение относится к области цифроаналогового преобразования, а именно к пресбразователям кода в угол поворота вала, и может быть использовано, например, в устрсйствах вывода данных из цифровой вычислительной машины (ЦВМ), входящей в состав системы управления объектами.
Известны преобразователи кода в угол поворота вала, в которых в качестве источника информации об угле поворота вала применяются синусно-косинусные датчики индукционного типа. Такие преобразователи кода в угол поворота вала содержат преобразователи кода в напряжение (ПКН), выполненные на основе матрицы типа R — 2R с суммированием напряжений, модулирующие выходные напряжения с датчика, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота его ротора, соответственно кодами синуса и косинуса декодируемого угла, фазовые детекторы, инверторы фазы, дифференциальный усилитель для формирования напряжения, пропорционального разности модулированных сигналов, и исполнительное устройство.
В известных преобразователях к синусной и косинусной выходным обмоткам датчика подключены два дополнительных преобразователя кода в напряжение, управляемые кодами соответственно косинуса и синуса декодируемого угла.
Применение в одном преобразователе до четырех таких сложных цифро-аналоговых устройств, как .преобразователи кода в напряжение, усложняет его схему, кроме того, необходимость вывода из ЦВМ кодов синуса и косинуса угла поворота вала, а не кодов самого угла приводит к непроизводительной загрузке ЦВМ.
Цель изобретения — упрощение схемы устройства путем исключения из ее состава преобразователей кода в напряжение, уменьшение загрузки ЦВМ за счет перехода к использсванпю кода самого декодируемого угла, а не кодов его синуса и косинуса.
Это достигается тем, что прп модуляции выходных напряжений датчика напряжениями, пропорциональными синусу и косинусу декодируемого угла, используется синусоидальный характер изменения во времени на20 пряжения, питающего датчик. Для этого в схему преобразователя, содержащего блок выделения момента перехода напряжений на выходе датчика через нуль, устройство сравнения напряжений и исполнительное устрой25 ство, включены схема запоминания напряжения, преобразователь кода во временной интервал и линия задержки. Один вход устройства сравнения напряжений подключен непосредственно к синусной выходной обмотке
30 датчика, другой — к косинусной выходноь
364008
u>t = а+ 1,5-., 50
3 обмотке через схему для запоминания мгновенного значения напряжения. Шина импульсного опроса устройства сравнения подсоединена к выходу преобразователя кода во временной интервал через линию задержки
1,5 л —, а шина сигнала момента фиксации схемы запоминания напряжения подключена к выходу этого преобразователя непосредственно.
На чертеже показана блок-схема преобразователя кода в угол поворота вала.
Преобразователь содержит синусно-косинусный датчик 1, схему 2 запоминания напряжения, вход которой подключен к выходу косинусной оомотки датчика, устройство 3 сравнения напряжений, один из входов которого ссединен с выходом синусной обмотки датчика, а другой — с выходом схемы 2 запоминания напряжения. Схема запоминания напряжения имеет два импульсных входа: «Фиксация» — для приема сигнала запоминания текущего значения входного напряжения и
«Сброс» — для приема сигнала стирания зафиксированного значения напряжения. В схему преобразователя входят также блок 4 выделения момента перехода напряжений через нуль, преобразователь 5 кода во временной интервал, исполнительное устройство б, линия 7 задержки, фазосдвигающий контур 8, Преобразователь 5 кода во временной интервал состоит из импульсно-потенциального вентиля 9, генератора 10 импульсов, счетчика
1 импульсов, регистра 12 для хранения кода декодируемого угла а, схемы 13 сравнения кодов, выдающей сигнал в момент равенства кодов, записанных в счетчике 11 и регистре
12, и триггера 14.
Исполнительное устройство представляет собой преобразователь сигнала переменного тока, формируемого устройством 3 сравнения напряжений, в угол поворота вала а и может быть выполнено, например, в виде усилителя и шагового двигателя с устройством управления или усилителя и асинхронного двухфазного срабатывающего двигателя.
Датчик 1 запитывается напряжением
U, = КУ sin (u)t + р), где U — амплитуда напряжения, питающего датчик; в — круговая частота питающего напряжения;
cp — сдвиг по фазе питающего датчик напряжения относительно напряжений па его синусной и косинусной выходных обмотках;
t — время.
С выходных обмоток датчика снимаются напряжения
U> KUò sill R sin Î>t, U, = КУ cos а sin Напряжение U с фазосдвигающего контура поступает а один вход устройства 3 сравнения напряжений. На другой его вход пода5 ется мгновенное значение U>. напряжения Uq. Значение U, запоминается в схеме 2 запоминания напряжения в момент времени, которому соответствует величина со1— = а. Для выработки момента запоминания мгно10 венного значения напряжения U> служит преобразователь б кода во временной интервал. Его запуск происходит с частотой ю в моменты перехода мгновенного значения напряжений Ui и U через нуль. Сигнал запуска по15 с упает с блока 4 выделения момента перехода напряжений через нуль на триггер 14, открывающий вентиль 9, через который с генератора 10 подаются импульсы в счетчик 11. В регистре 12 записан код декодирующего 20 угла а. В моменты равенства кодов, записанных в счетчике 11 и регистре 12, со схемы 13 сравнения поступает сигнал на сброс в нуль триггера и счетчика. Сигнал с выхода схемы сравнения кодов проходит одновременно в 25 схему 2 запоминания напряжения. После поступления сигнала с выхода схемы сравнения кодов (и до прихода импульса «Сброс» с линии 7 задержки) схема запоминания напряжений обеспечивает постоянство напряжеsp ния U=. íà входе устройства 3 сравнения напряжений. Опрос устройства сравнения напряжений осуществляется сигналом «Опрос», формируемым схемой сравнения кодов и за1 держанным на 1,5 л — линией 7 задержки. Одновременно с сигналом «Опрос» проводитcs: сброс фиксированного значения напряжения U, на выходе схемы 2 запоминания напряжения. При этом на выходе этой схемы 40 восстанавливается текущее значение напряжения U>, изменяющегося во времени по синусоидальпому закону. Линия 7 задержки может быть выполнена любым из известных спосооов. 45 В момент опроса устройства сравнения напряжений U, = КУ sin а sin (х + 1,5 ) = : — КУ,„31п o cOs 2 U,=U,/„,,— u =КУ cosх sin à, КУ: У2 (У ): Код sin (я ). При а =,а, АУ=0. Таким образом, устройство, построенное по описанной схеме, обеспечивает преобразование кода в угол поворота вала. Предмет изобретения Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий синусно-косинусный датчик, вход которого соединен через исполнительное устройство с выходом устройства сравнения 364008 Код к Составитель М. Черенкова Техред Л. Богданова Редактор И. Грузова Корректоры: Н. Стельмах и Л. Чуркина Заказ 230/13 Изд. № 1086 Тира»к 404 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раугнская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 напряжений, а первый выход подключен через фазосдвигающий контур к первому входу устройства сравнения напряжений и непосредственно к первому входу. блока выделения момента перехода напряжений через нуль, 5 второй вход которого соединен с вторым выходом датчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, он содерж11т схему запоминания напряжения, линию задержки и преобразователь кода во времен- )О ной интервал, вход которого соединен с выходом блока выделения момента перехода напряжений через нуль, первый вход соединен с входом «èêcàöèÿ» схемы запоминания напряжения, второй выход соединен через линию задержки с входом «Опрос» устройства сравнения напряжений и с входом «Сброс» схемы запоминания напряжения, вход которой соединен с вторым выходом синусно-косинусного датчика, а выход схемы запоминания напряжения подключен к второму входу устройства сравнения напряжений.
