Преобразователь "аналог-код

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 519748

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18. 11.74 (21) 2076024/24 (51) M. Кл

G 08 С 9/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано30.06.76.Бюллетень № 24 (53) УДК 681. 325 (088.8) (45) Дата опубликования описания 11.11.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения

О. А. Хайнацкий (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГ-КОД

Изобретение относится к автоматическим информационно-измерительным устройствам и может быть использовано в измерительной технике и автоматике, Известен преобразователь аналог-код, со- 5 держащий опорный генератор, соединенный с фазовым детектором и через входной соглауюший блок с двухполюсным фазовращатепем, выход которого соединен через фазовый детектор с двигателем, который кинемати- щ чески связан с двухполюсным фазовращателем и с первым входом блока формирования полезного сигнала, и генератор.

В известном преобразователе используется один из наиболее точных методов измере-д ния — компенсационный, в результате которого осуществляется преобразование фазового сдвига измеряемого сигнала с коэффициентом масштабного преобразования К„„ .=1 в соответствующий непрерывной угловой сдвиг нт вала двухполюсного эталонного поворотного фазоврашателя.

Однако единичный (низкий) коэффициент масштабногс преобразования не позволяет использовать все преимушества компенсационного метода измерения с непрерывным изменением компенсирующей величины из-за трудности получения высокой дискретности фотоэлектрического кодирующего устройства угол-код, Кроме того, так как в рассматриваемом преобразователе имеется электромеханическая система следящего непрерывного уравновешивания, которая имеет астатизм первого порядка, динамическая ошибка преобразователя линейно зависит от скорости изменения измеряемой величины, Таким образом, для известного преобразователя характерны низкий коэффициент масбттабного преобразования, ограничивающий точность преобразования, малое быстродействие преобразования, обусловленное большой инерционностью исполнительного механизмадвигателя и большая зависимость динамической ошибки системы следящего нецрерыв» ного уравновешивания от скорости изменения измеряемой величины, Бель изобретения - повышение точности и быстродействия преобразования.

519748

Ь где Ч,,-, — фазовьпл сдвиг, соответствующий изменению аналоговой вели"ины Ч из

Полезный сигнал поступает на вход двух1О полюсного поворотного фазоврашателя 2, на выходе которого формируется сигнал

U =t,"I$ — 9 3 (2,>

1 I G.c и Рй1

Зто-- си171ал гост пает на -"правляюшую.- „- ;,,10;-; Г ";,:Пог1НИ-Bn!„1;01-0 P;„-«I,-;агЕЛЯ ф, Ко":-001;1й вазворачивает вал фазсврашателя 2 "l

1;а ве711ч11ну„равную

С4, . = V -Ь9 - (III (Ъ> бнн.фа.> u> îòë.дин где а 11,, - Ошибка рассогласования„

Обусловленная быстродействием электроме-; ханической следгпдей системы;

В установившемся положении

1-„« ... „-" 1

Ф-" нз

Вь1ход генератора 8 электрически соеди:нен с входом многопол1ссного фазовра дателя

В дина1«1ике, r,B, когда измеряемая величина ". дз изменяется во в емени качестве малоразрядного преобразователя угол-код может быть использован фотоэлек— трический преобразователь угол-код или пре- днн.срам нз отп Днн образователь угол-фаза-код, выполненный на

Основе двухполюсного поворотного фазоврашателя« и

Работает устройство следуюигим образом, а сигнал рассогласования пропорпионален ошибке рассогласования, При развороте вала дьухполюсного фазовра1да геля 2 от исполнительного двигателя

Поставлг«иная пель достигается тем, что в преобразователь введены многополюсный ф" зоврашатель, фазосдвигаюший блок и согласующий блок. Выход фазового детектора через соглаеую1дий блок подключен к одНому из входов фазосдвигаюшего блока, другой вход которого подключен к выходу многопо-, люсного фазоврашателя, который установлен на валу двухполюсного фазоврашателя, Выход генератора соединен с входом многопогпосного фазоврашателя и с вторым входом блока формирования полезного сигнала, Выход фазосдвигающего блока подкл10чен к третьему входу блока формирования полезного сигнала. 35

На чертеже показана. схема предлагаемого преобразователя, Схема содержит входной согласующий блок 1, на ервый вход которого поступает

ИЗ «1ЕРЯЯМ Я РЕЛИ и" 8 «P a 1 Г ВТОРО 1 поступает опорныГ cli .Ióc:;èl.;Bni,"ный сигнал, оп а 01 1 двух пОлl- )c ный г« поворотный фы зОвраша Ге чь --. яр не «111ик вход которого электрически соеди:;Bii с вы- 15 ходом входног0 бло&""а-; л., ведун 1 0;:и, - IBE

«тродвигатель 4, кинематически связанный через редуктОр > c валсм двуzlion ocíoÃÎ

ВОРотЦОГО фаЗОВРаща1 ЕЛЯ,--:,;-ИЕМ11ЦКа ф Зг вь1й детект00 5.; c!11 наг1ьный I .Од коi ooor o 11 электрически соедин ;-1 с -, ы;"«7-,:д;-)м- иву;-:-1;Од1«ос.ного пововотног::;:-;:яз-,,—B саигател<:, г -„1т.,:= :: вход c вых01.,oi«i Ге IBPE;70 ." Ь Опойн гго сi нъ7соидаль10го сиг:1а11а,, 2,>I. огополюс не го по-. воротного, фазосрашатегя, . уста1.„с.,,nB,noi О,.Д

2, 1 е пера тор 8 синусо1:.-.

ДаЛЬ11 - Г«0 СИГЧа „P:1«аэо- -1В11г >1«1Ш;„Б У;О.

СОЕДИНЕННЫЙ C В1,1O IOI«l 6V318ÎÂÎÃÎ Д тЕ1 т1 Ра

О блок 1G формирования полезного cRi"11аг1а, в который,входят преобразователь il угол- И код гр.-бого отсчета с низкой дис1:ретностью„ преобразователь -1.2 фаза-код точного отсчета ! с низкой дискретностью, и согласующий олок

1 3, IIB выходе Yo70PCI D фОР -! IIPv8 ò ñë IlonB3 ный сигнал, 45

Сигнал с выхода генера-тора 6 опорного сииусоидагьного сигнала поступает на второй Од входного согласующего блока 3., на вы- ходе которого формируется полезный синусоидальный сигнал вида

I где P — фазовый сдвиг, вносимый поворотЕау ным фазовра1дателем 2, Величина фазового сдвига Ч, линейно зависит от yI I!a поворота ротора двухпол1осного поворотного фазоврашателя 2 по формуле фау,. -»ay 1 где «- — угОБ !7 в эрота рОтОра фазовраша ф«

=B.»i 2, Сигнал с выхода поворотного фазоврашателя поступает 11а вход фазового детектора 5, на опорный вход которого поступает опорный сигнал с выхода генератора 6, «

На выходе фазового детектора Ь "opMHo« BTc7 - игнал„ пропорди011аг1ьный

519748

4 одновременно па oT же угол разворачиВается и многопоепоспый фазоврашатель 7, при этом благодаря электрической редукции, фаза выход!;ого сигнала <1!азовра!Пате!ея 7 имеет в Р раз большую крутизну в функции ! от угла поворота, чем фаза Выходного сигнала двухполюсного фазоврашателя 2, г « с(!Гнал (6 J на выходе ф(!Зосдв(!Га(0!Пего уст

}OO}iC UE «1, li òB8T ВЦ г!

При

P J(J(. (4)--K Ì !(11Ч

О (-(!. д(!н От((. ди н

1Т0 ЛЗГКО L:ЫЦОЛ(1Яется С ПОМО!ЦЫО Соглас)г10

} }а Выходе мнОГопол!Осног0 фазовраша Ге"* .!неГО Опона 3. 4, 1(олезный сигнал (8 ) HQ Вы ля 7 Образуется сигнал вида }О ходе фазосдмгаюшего блока 9 будет равен

U =u Чх f Iv А. Р(}е 3 (9) (!киот (р (}о "1 (((- -, }}з этого Выл»женин следует, что погреш:, .HocTbi 06

}5; элект. Омеханпческой системы следящего не-! ! прерывногр уравновешивания, pQBHQ нулю.

С!!г!!,-!г!1 (Ь ) пос-. упйет на Вход поеобразова-! те!»и ф!»! (за-- код ТОч!НОГО Отс че!! Q J Выход кото ,рого совмес(!!О с Вь(ходом преобразователя у уГОл=l Од г!Зу бого Отсчетй oct i HQIGT HQ ВхоД

::С,.гласую!Пего олока 13,. }}а выходе согла сующего блока 13 формируется полезный где Р -- масштабный коэффициент преобразования, равный электрической

РедуКД(!И - ЧИСЛУ Пгар П6ЛЕОСОВ:

МНОЕ ОПО!1!ОСНОГО фаЗОВРа!Е(ате(!ЕЯ, }"ак Каи г е б.у (а ((О; г, (((( то выражение (4) hlo>iaIG записать в Виде!

U = }(J &1 П }. ((Jp Г» Е (.«! г(«}г . (!!1-Нал жног. qр((» О

М ж

}}з этого с",здует,, что Входная йналогс= «-Е! 0 р м У л Q и 8 0 б 1! 8 т 8 1-1 H я вая веепьчина p.„. благодаря нал!Вчию многои

ПОЛЮ(НО! G фаЗОВРйщат= г(Я Ц HCTBi;ib! ЛЕДЯ } Ереооразователь аналог--код, содержащий ,!.,Прег! !Вног.о },г!В,ioa >:Е(!ВВHIIH Hneo6pQ=- (»порный ге!!8Ратор„, со ецlнеп!!ЫЙ с фазОВым

А зуется с ВысОкОЙ точнОстыО в соответствую-! шес зна«(ение непрерывной IIGHIH(BHOHpyioUIBH,:G!IGK с двухп л!Осным (1ioeoepQUIQTBJIBM, Bbh»

BBJiH !Hi(bi C hC-(}!фицц -HTGI,I hiQCùтабного IIpB,ХОД КОТОрого СоедпнеН череЗ (,"QÇOÂÛÉ дстеК

Образования !и много больше 1 тор с двигатэлем, который кипе!.(атически

К ., =ъ3,, связан (. двухполюсным (((азоврашателем и с ь(. ji I»

Сиг;(ал с Выхода многопо IIGOHO(o ()азо-, !»ер-- -br!: HJIGJIOМ б ЕО! -=" (I oph"- Ров- !Ния IIGJIBBHoврашателя 7 поступает на вход фазосдвигаю«-. го си!Гнй.=й, .и генератор, о т "1 и ч а юIцего блока 9> управ!!ч!О@ая Обмотка которо- III H Й c H Teivfi IToi c De!!bio повышения

10 через согласующее устрой(ство 1.4 прдклю-,точЕ(ости и быстродействия преобразователя, чена к выходу фазового детектора,э, Согла- H него Введе!(и многополюсный фазовра((ее(- суюший блок 4 и фазосдвига(т(!Ий блок 9 4О тел!-.. фазосдвиг«!ю!е!Нй,блок и согласующий пр8дlизнйч 8 ны HJIII Осушес твле ни я линейного блок„выход фа,".Gaol o JIB re!.; dopa i!epee сог сдвцГй фазы ВыхОднОГО сигнала мнОГOIIGJIEoc< !тасуюший блок подключен к ОднОмУ из Вхо ного фазоврашателя 7 В функции от ампли- дов фазосдвигаюшего блока, другой вход котУды Выходного сигнала U. а фазового де-; тоРого подключен к выходУ многополюсного p ас тектора 5,,}5. (жзОВ}!йшйтел(я, котооый уста!(Овлен HQ Валу

В этОм случае сиГIил HQ Выходе фазосдви ДВухпог!юсеюго фазовраш«1теля Выход Гене

Га10шеГО устрОЙс1"Ва Определяется Выражени pQ".. 0}»Q Оединен с ВхОдОм МПОI ОЛОЕПОснОГО фазоврашателя и со вторым Входом блока формироваIIHH полезного сигнала, выход фагде »,„,— управляющий сигiiQJ1 п(оступаюший у !ЭОсдви1еiю!цег б!!Ока подключен K TpBTbehfjj на вход управля!Ошей обмотки. входу 6!!ока(фор!«!ирования полезного сигнаС- учетом выражений (4.) и (7) полезный JIQÄ

5 9748 код

Составитель И, Назаркина

Редактор Т, Рыбалова Техред И. Ковач Корректор H. Ba6ypKa

Заказ 5038/582 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, ?K-35, Раушская наб„д, 4/5

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