Функциональный преобразователь углового положения вала в код

 

оооо 03HRp.

0664 (.@я ; т но-т<=. х ни ч зсиэП

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республин (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.09.75 (21) 2175111/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 11.04.77 (51) М. Кл.о G 08С 9/04

Гвсударственный комитет

Совета Министров СССР

«о делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Автор изобретения

А. П. Локтионов (71) Заявитель (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО

ПОЛОЖЕНИЯ ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в преобразователях углового положения вала в код, когда требуется выдача цифрового кода, находящегося в функциональной зависимости от перемещения контролируемого органа.

Известны функциональные преобразователи углового .положения вала в код (1), содержащие синусно-;косинуоный датчик угла, функциональный генератор. Их недостатком является сложенность схемного выполнения.

Наиболее близким техническим,решенивм к рассматриваемому является функциональный преобразователь углового лоложения вала в код (2), содержащий синусно-косинусный датчик угла, селектор октанта, преобразо ватель «наооряжвние — код», соединенный со входом функционального генератора. Однако такой преобразователь имеет ограниченные функциональные возмож ности, в частности невозможность гвнерирова ния разрывных и двухзначных функций.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя.

Это достигается твм, что в предлагаемый преобразователь введены делители напряжения, выходы синусно-косинуоного датчика угла через первые делители напряжения подключены ко входам .селектора октанта, выходы которого через вторые делители напряжения подключены ко входам селектора октанта, выходы которого через вторые делители напряжения подключены к соответствующим входам преобразователя «напряжвние— код>>.

На фиг. 1 показа на структурная схема првдлагавмого преобразователя; на фиг. 2—

lO графики генерируемых функций.

Выходы синусно-косинусного датчика 1 угла через первые делители 2 и 3 напряжения подключены ко входам селектора 4 октанта, выходы которого через:вторые делите15 ли 5 и б:напряжения подключены ко входам преобразователя 7 «напряжение-код», выход которого соединен со входом функционального генератора 8.

Селектор 4 октанта включает ключи 9 — 12, 20 усилители и схему, коммутации ключей (не показана). Для удобства пояснений селвктор

4 октанта изображен только для преобразова ний,в .первом и:втором октантах.

Преобразователь, работает следующим об25 разом.

Выходные сигналы синусно-косинусного датчика 1 угла поступают через делители напряжения 2 и 3 на селектор 4 октанта, При равных между, собой коэффициентах деления з0 делителей 2, 3, 5 и б напряжения в режиме

3 работы линейного преобразователя при преобразуемом угле к оТ 0 до л/8 (IB .первом октанте) в селекторе 4 o|KTaHTQB QTIKpbITbI KJIIoчи 9 и 10; при преобразуемом угле а от л/8 до л/4 (во втором октанте) открыты ключи

11 и 12. Переход от первого октанта ко второму фиксируется равенством по модулю сигналов на входах преобразователя 7. На преобразователь 7 «напряжение вЂ к» поступают разнополярные сии алы, причем наодин вход большей, величины, чем на другой. Сигнал .на одном входе BbIIIIQJIHIIeT роль эталонного напряжения, а на другом — измеряемого. На выходе преобразователя «напряжение-код» формируется код отношения сипнала на одном входе к сигналу на другом входе. Численное значение кода записывается следующим образом:

К = /д и; при 0 <я <

К = ctga; при — < к <

8 4

Функциональный генератор 8 реализует выражения т = n arctgA; при 0<и < и — anctg К при (сс <

<

m=n

4 где; т — значение кода на выходе преобразователя; п — масштабный коэффициент; а — измеряемый угол.

В результате этого значение кода на выходе преобразователя п римет вид: т = пи. т. е. имеет место линейное преобразование угла я.

Если коэффициенты деления (Ка, Кз, Кs, К6) делителей 2, 3, 5 и 6 не равны друг другу, то значение кода на выходе преобразователя связано с входным углом нелинейной зависимостью.

Так, например, если коэффициент деления делителя 6 напряжения меньше единицы, а у остальных делителей равен единице, то,при увеличении угла а от нулевого з начения на одном входе преобразователя 7 «напряжение — код» поступает сигнал

К . К sinn; где: U — напряжение питания датчика;

I(„— коэффициент передачи датчика 1 сину сно-косинусного угла по на.пряжвнию;

К <1 — коэффициент деления делителя 6.

Напряжение яа другом входе преобразователя 7 «напряжение-,код»

U> — — U ʄ. cosa.;

Численное значение выходного кода преобразователя «напряжение-код» равно

550664

J(s tga) а численное значение входного кода устройства т = n arctg (К6 ° tga) < пк.

Момент равенства по модулю сигналов:на входах преобразователя 7 «напряжение-код» и, соответственно, переход к работе IIQ второму октанту наступает п ри а больше л/8.

Io При работе по второму октанту на одном входе преобразователя 7 «напряжение-код» поступает сигнал — — U К К6 ° cosa; а на другой вход

Uz = U ° К. sinn.

Численное значение выходного кода преобразователя 7 «напряжение-код» равно

К = К6 ctgn, а численное значение выходного кода устройства

m = и — arc tg (К ctga) ) м.

25 При уменьшении угла а момент равенства по модулю сигналов на входах преобразователя 7 и, соответственно, переход к работе ио первому октанту наступает при а больше л/8. Таким образом, выходной код устройства связан с углом а неоднозначной гистерезисной — зависимостью, для К = 0,3, представленной на фиг. 2, На фиг. 2 представлены примеры генерируемых устройством функций при и = 4/л, где коэффициенты деления делителей обоз начены соответственно их числовым индексам.

Формула изобретения

40 ФункциоНаЛьный преобразователь углового положения вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, селектор окта нта,,преобразователь «напряжение-код», соединенный со входом функционального генвра45 Тора отл ич а ющnfIcH тем что с цельн расширения фу|нкциональных возмо>кностей преобразователя, в него введены делители: напряжения, выходы си нусно-косинусного датчика угла через первые делители напряжения подключены ко входам селектора октанта, выходы:которого через вторые делители напряжения подключены ко входам селектора октанта, выходы которого через вторые делители пап ряжения подключены к соответствующим входам преобразователя «напряжение-код», Источни1ки информации, при нятые во внимание при экспертизе:

1. Патент CILIA М 3513469 кл. 340 †3, опубл. 19,05.70, 2. Г. Шмид «Преобразование электрических сигналов сельсинов в цифровую информацию»,,перевод М 2505, Министерство судостроительной промышленности СССР, 1971 г. с, 53 (прототип) .

550664

m К =К - град

Ю Ю 90

Я б0 9Р

Ю 50 Ю

К2 8 Кв

= Кб = 1

50 60 90 юг. Г

РР 00 90

Составитель И. Загорбинина

Редактор Н. Каменская Техред М. Семенов

Заказ 2359 Изд. № 280 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Госуда рствеиюго комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., л : 4/5

МОТ, Загорский филиал