Преобразователь угловых перемещений в код

 

всесОкз HAß д «з:"-: -:Атт баб!н .: i eñ(é Ф1 Ья

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистическин

Республик (") 532876 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 13.05.75,(21) 2134201t24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51} М. Кл."Гд08 О О/04

Гасударственный камнтет

Совета генннстрав СССР ао делам нзооретеннй н аткрытнй (43) Опубликовано 25.10.766юллетепь № 39 (53) УЛK 621.31 4, .24(088.8) (45) Дата опубликования описания 14.01.77 (72) А вторы

А. A. Ахметжанов, В. В, Байков, Н. М. Грачев и М. l1. Поляков изобретении (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис» польэовано в системах передачи угловых величин.

Известен преобразователь угловых пере» 5 решений в код, содержащий фазовращатель, азовые детекторы, вентили, блок сравнеегия и реверсивные счетчики грубого и точного отсчета fl).

Однако известное устройство не обеспе-; l0 чнвает достаточную точность работы.

Наиболее близок к изобретению по тех .«гической сущности преобразователь угловый

)теремещений в. код, содержагаий синусно-ко инусный трансформатор, вход которого че- 15 еэ цепочку иэ последовательно соединеных усилителя и первого делителя частоты подключен к выходу генератора импульсов, I .выход синусно-косииусного трансформатора ерез первый формирователь импульсов соеч 20 нен с первым входом первого триггера, hbmog которого подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого через второй формирователь импульсов соеди1ген с выходом усилителя, а выход второго: 25,триггера подключен к одному входу элемен-, та "И", другой вход которого через второй ,целитель частоты соединен с выходом гене, ратора импульсов, выход элемента «И под ключен ко входу счетчика точного отсчета, 1вход третьего формирователя импульсов сое динен с выходом синуснсмкосинусног о ТраНс;информатора, а выход - через формирователе Кода йодключен ко входу счетчика шагово ! .го отсчета 2).

Однако этот преобразователь также не .эбеспечивает достаточной точности.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя.

Для этого в предлагаемый преобраэова1, ель введены вентиль, компенсирующее усйство, третий и четвертый триггеры и, ополнительный формирователь импульсов, 1 вход которого подключен к выходу синусно1 осинусного трансформатора, а выход — к ,первому входу третьего триггера, второй

1вход которого соединен с выходом четвер:рого триггера, вход которого подключен к

Выходу первого формирователя имшульсов, М

ыход третьего триггера соединен с первьп.т

532876

r

-.îäo÷ вентиля, второй вход которого под. лючен к выходу второго делителя частоты, ыход вентиля через компенсирующее устройство соединен с управляющим входом счет4ика точного отсчета, !

На чертеже дана функциональная схема писываемor о преобразователя. Она содер-. кит синусцо-косинусный трансформатор (СКГ) 1, выходы которого соединены со входами ! ормирователей 2,3,4 импульсов, генераор 5 импульсов, выход которого через роследовательно соединенные делитель 6 частоты и усилитель 7 подключен ко входу СКТ 1 и ко входу формирователя 81им

1 тульсов„выход которого соединен с одним уходом триггера 9, другой вход последнего соединен с выходом триггера 10. ВыМоды формирователя 2 импульсов и источ4ика импульсов опроса (на чертеже не показан) подключены соответственно ко входам триггеров 10 и 11. Выход триггера 11 соединен с одним входом триггера 12, другой вход которого через формирователь

4 импульсов подключен к выходу СКТ 1, Выход триггера 1 2 соединен со входом вен тиля 13, подключенного через компенсирующее устройство 14 ко входу счетчика 15

I7 o IiIoI"o отсчета, другой вход которого сое» инеи с выходом элемента «И«16. Формиоватеггь 3 импульсов через формировате

;17 кода подключен к счетчику 18 щагово "о отсчета. Выход генератора 5 импульсок соединен через делитель 19 частоты с со ответствующими входами элемента «И«16

b вентиля 13, Опорное напряжение (напряжение пита- ЗЕ

1 ия СКТ) получают в результате понижения частоты импульсов генератора 5 в де-, рителе 6 частоты и усиления их по мощности, е одновременной фильтрацией высших гармоник в усилителе 7. Выходное напряжение ® ногополюсного СКТ 1, работающего в 17е киме фазоврашателя с фазосдвигающей и «6

Мепочкой, поступает на формирователь 2 импульсов,; формирующий импульс в момент IIIeрехода поданного на его вход напряжения 45 ,через ноль при смене полярности напряжения с отрицательной на положительную. Получен11ый импульс поступает на триггер 10. Econ

I редварительно на триггер 10 был подан мпульс опроса, сигнал с формирователя 2 66

Импуг1ьсов пройдет на триггер 9 и установит его в положение, при котором через

1элемент «И« 16 импульсы, полученные

Ьт генератора 5 импульсов после деления 1астоты в делителе l 9, пройдут на счетчик йб 5 топи>го отсчета.

Формирователь 8 импульсов формирует, импульсы в момент перехода че

1 ез ноль опорного напряжения 11апряжеция

lIlI I 11 l ill a СКТ 1 фа во вра ща тели ) . Этц 11м ну- @

4 1- "р-=

Iьсы устань влива1от триггер 9 в положение, 11ри которОм прОхожденяе им17у11ьсОв с дели+

7"ena 19 частоты на счетчик 15 точного

4тсчета чер"з «элел1ент «И«1,6 прекратится1

Таким образом, количество импульсов, рошедших на счетгик, Окажется пропорцио-, нальным сдвигу фаз между выходным нап1ряжением CKT 1 и напря1кением его питаlpaa то есть углу поворота его ротора.

Схема преобразователя работает таким образом, когда, угол поворота многополюсно

Iro CKT не превыц:aer диапазоца его работ).1, . т. е, егО шага, Устройство шагового отсчета включает- ся в работу при повороте чувствительной оси на угол поворота, больший диапазона работы точного канала, Напряжение с обмотки синхронизации СКТ точного канала поступает н формирователь 3 импульсов, который будет вырабатывать импульсы в момент прохождения этого нагряженич через ноль. Первый из вырабс7анных им им пульсов будет служить сигналом для нкл чения устройства шагового отсчета. От этфго импульса с формирователя 17 кода в счетчик 18 шагового отсчета перейдет ко угла, равный диапазону работы точного ка-

ы нала, где 17 - передатопгое число электрической редукции СКТ. Этот код будет находится в счетчике до следующего поворота чувствительной оси на угол+

При всех последующих поворотах чувствительной оси на углы, кратные диапазону работы точного канала, в счетчик шагового отсчета будет каждый раз поступать {для l суммирования и вычитания, в =àâèñèìîñòè от направления поворота) код угла

Счетчик шагового отсчета, суммируя поступающие в него коды углов, преобразует угол поворота чувствительной оси в код через интервал шага работы точного канала„

Требуемую точность непосредственно в дианазоне работы точного канала обеспечивает точный канал.

Лля компенсации скоростной погрешности, возникающей при вращении СКТ фазовраща теля с некоторой скоростью, в схеме измеряют частоту выходного напряжения фазовращателя, которая пропорциональна скорости вращения er о бси, путем замера вре менного интервала, соответствующего полу периоду выходного напряжения СКТ фазс вращателя. С этой целью импульс с формирователя 2 импульсов поступает на триггер 11 и в случае, если ему предшествовал поданный на триггер ll импульс спроса, установит триггер 12 в положение, при котором импульсы с делителя 12 час1тоты через вентиль l 3 пройдут в компенсирующее устройство 1 4.

532876

Кроме того, выходное напряжение СКТ поступает на формирователь 4 импульсов, формирующий импульс в момент прохождения поданного на его вход напряжения чер з ноль при изменении его полярности с поло жительной на отрицательную, Импульс, пос тупающей с выхода формирователя 4 им,пульсов установит триггер 12 в положение, I ,при котором прекратится прохождение им пульсов с делителя 1 9 частоты в компен- сирующее устройство 14. Таким образом,,количество импульсов, поступающих в ком, пенсирующее устройство, пропорагонально

: временному интервалу, равному полуперио-

",ду выходного напряжения СКТ. Этот изме

1 ренный временной интервал сравнивается

:;в компенсирующем устройстве 14 с извест ным постоянным временным интервалом, соответствующим полупериоду входного нап, ряжения питан.*"я фазовращателя, разность .между этими временными интервалами, прФдI ставленная в виде определенного количест ва импульсов, соответствует скорости вращения ротора СКТ, В компенсирующем устройстве эта раз- ность высокочастотных импульсов преоб разуется в корректирующие импульсы и поступает в счетчик точного отсчета для ком .пенсации скоростной погрешности путем и менения показаний счетчика точного отсч,,та в зависимости от знака и величины скорости вращения ротора СКТ.

Предлагаемый преобразователь по срав-; нению с известными обладает более высо-!

,кой точностью в работе, Ф-ормула изобретении

Преобразователь угловых перемещений в код, содержащий синусно-косинусный транс форматор, вход которого через цепочку из последовательно соединенных усилителя и первого делителя частоты подключен к вы- ( ходу генератора импульсов, выход синуснокосинусного трансформатора через первый формирователь импульсов соединен с первым входом первого триггера, выход которого ,подключен к первому входу второго триг1

„гера, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выхо- дом "усилителя, а выход второго триггера

;. подключен к одному входу элемента И, 1друой вход которого через второй дели - ., тель частоты соединен с выходом генератоь" а импульсов, выход элемента И" подклю- чен ко входу счетчика точного отсчета, вход третьего формирователя импульсов соединей с выходом синусно-косинусного трансформа тора, а выход через формирователь кода

;подключен ко входу счетчика шагового от-! счета, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, ЯО с целью повышенця точности преобразователя, в него введены вентиль, компенсирук -! щее устройство, третий и четвертый триd( геры и дополнительный формирователь им-, пульсов, вход которого подключен к выхо-

i ду синусно-косинусного трансформатора, а! выход — к первому входу третьего тригг ра, второй вход которого соединен с выхо, дом четвертого триггера, вход которого подключен к выходу первого формирователя

1 мпульсов, выход третьего- триггера соединен © с первым входом вентиля, второй вход ко-, торого подключен к выходу второго делителя частоты, выход вентиля через компен сяруюшее устройство соединен с управляющим входом счетчика точного отсчета, 36

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1; Зверев А, E. и др. Преобразователи угловых перемещений и цифровой код . Л..

Энергия". 1974. стр, 82.

2. Авторское свидетельство СССР . А 425200, М. Кл G 08 С 9/04. Приоритет 04.11.72 г.

Составитель f4 Загорбинина

Редактор В Йибобес Техред М. Ликович корректор Н. Золотовсдая

Заказ 5448/202 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ 1 осуцлрственного комитета Совета Министров СССР йо делам изобретений и открытий

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

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