Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9/04 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

г..

ОПИСАНИЕ 5.5-.5"419

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Сояетсних

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 08.l2.74 (21) 2081597/24 (51} M. 1(л.е G 08С9/04 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный ноинтет

Совета Министров СССР оо делая изооретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77. Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания ОЗ,06.77 (53} УДК

62 1 3 l4.24 (088.8) (72} Авторы изобретения

В. А. Горохов и В, С, Ивлев (71) ЗапвитЕль Ростовское отделение Государственного ордена Трудового Красного Знамени проектного института "Тяжпромзлектропроект" им. В. Якубовского (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к устройствам автомаt тиэации управления.т:.нологическими прцессами и может быть использовано для преобразования угловых перемещений в код.

Известен преобразователь угла поворота вала н код, содержащий сельсицы в качестве аналоговых датчиков, работающие н режиме фазовращателей, и преобразователь "фаза- код" параллельного счить1нания, включающий генератор тактовых импульсов, блок днои ч1ых эталонов, выполняющий функции делигеля частоты и счетчика импульсов, элементы совпадения, формирующие трехфазное напряжение, регистры, усилители со сложной логикой, квантонгтель и емкости (11. Недосгатком указанного преобразователя является низкая точность преобразования угла поворота вала н двоичный позиционныи код, Известен преооргзонатель угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный через усилитель ко входу делителя частоты, верный выход которого соединен со входом первого формирователя напряжения, датчик положения„ формирователь импульсон и нторои и тре ий фор. мирователи иапряжения <2j. Этот преобразователь также отличается иелосггточной точпос ьи>.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

Это достигается тем, что в него введены логический блок, элемент сброса, блок считывания, счетчик регистр памяти и элемент сравнения, вход которого подключен к выходу датчика положения, а выход к первому входу логического блока, другие входы которого соединены с выходом генератора импульсон и со вторым выходом делителя частоты, третий

1о выход которого через второй формирователь на пряжения подключен к первому входу третьего формирователя напряжения, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя напряжения, а выход- со входом датчика положения, первый выход логического блока подключенвходу блока считьгнания, выход которого непосредственно соединен с управляющим входом регистра и через элемент сброса - с первым входом счетчика, второй вход котс»ого подключен к пер20 ному выходу формирователя импульсов, вход которого соединен со вторым выходом логического блока, выходы счетчика и формирователя импульсов подключеньг ко входам регистра памяти.

На чертеже показан предлагаемый преобра25 зователь.

555419

Преобразователь угла поворота вала в код содержит г нератар импульсов 1, делитель час«оты 2, усилитель 3, формирователь напряжения 4, датчик положения 5, элемент сравнения 6, логический блок 7, счетчик 8, блок считывания 9, элемент сброса 10, регистр памяти 11, формирователи напря жения 12, 13 и формирователь импульсов 14.

Выход генератора импульсов (саеди«ин са входом делителя частоты 2 через усилитель 3. Первый выход делителя частоты 2 соединен са входом фар- 1п мирователя напряжения 12, второй cro выход со вторым входом логического бло са 7„a третий выход- со входом формирователя напряжения 1 .

Выходы формирователей напряжения 12, i 3 подключены ко входам формирователя напряже- 18 ния 4, выход которого соединен са входом дат мка положения 5. Вход элемента сравнении б подключен к выходу датчика положения, а выход - к первому входу лагическага блока 7, третий вход которого соединен с выходом генератора иъятульсав ., ю

Первый выход логического блока падключеь ка входу блока считывания 9, выход которого соединен с управля«оцп«м входам регистра памяти 11 непосредственна и чере(элемент сброса 10 с первым входом (шиной сброса) счетчика, втораи рб (счетньш), вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов 14. Остальные выходы формирователя иьшульсов и выходы счетчика 8 подключены ко входам регистра памяти 11.

Переабразователь угла наворота вала в кад работает следующим образом.

Генератор имнульсав 1 генерирует импульсы

Отрицательной «lo«l«lpHooTH симметрпчнаи прямоугольной формы. усиленные уси««««гелем 3, «(."-.шульсы поступают 35 на вход делителя частоты 2, представляю«дега собой двоичный разрядный последовательный сче гчкк., работающий нспрырывно, С выхода триггера старшего разряда делителя частоты 2 снимают симметричное напряжение полной «трямаут альнай фОрмы 411( отрицательной полярности. Это напряжение, ладан. ное на второй вход логического блока 7, положительным фронтом, соответствутот«п«м моменту переполнения делителя частоты 2, устанавливает логический блок 7 в состояние "1", разрешающее пра- .ф хождение через него импульсов от генератора 1 ка входу формирователя импульсов 14. Формирователь импульсов 14 и счетчик 8 начинают производить подсчет числа импульсов генератора т., прошедших через блок логики 7. 59

Формирователь напряжения 4 из напряжений полной прямоугольной формы, подаваемых на ега первые входы с выходов формирователя напряжений 12, и иэ напряжений неполной прямоугольной (40 pMbI, па стуиа «Ощих на ега B Top« IÎ в х Оць! or Я формирователя напряжений 13, формирует п ме жуточные ступенчатые фазные напряжения и преобразует их на выходе 8 двухфазное синусаидальнае напряжение, Этим напряжением эапитывают вхад««ь«е обмотки датчика положения 5, выполненного на базе синуспа-косинус«(ага вращающегося трансформатора, рабатаюшсга в режиме фазавращателя.

На выходной обмотке датчика положения 5 палуча ют синусаидалыюе напряжение, которое имеет сдвиг по фазе (р относительно начала отсчета, пропорциональный разности между текущим значе ° нием угла поворота вала ат и ега значением ао, принятым эа начала отсчета.

В момент прохождения через нуль мгновенного

".íà÷åíèÿ выходного напряжения датчика срабатывает элемент сравнения 6 и переключает логический блок 7 в положение * 0", запрещающее прохождение импульсов ат генератора 1 на вход формирователя импульсов 14. Происходит остановка счетчика 8 и формирователя импульсов 14. Зафиксированное в

««их число строго соответствует (пропорционально) фьзаваму сдвигу выходного напряжения датчика (р пли эквивалентному ему углу поворота вала датчика положения Относительна начала отсчета (ат-(т(().

C«(I «Ias«с «итывания кода с выходов счетчика 8 и формирователя импульсов 14 в регистр памяти 11 формирует блок считывания 9 после остановки счетчмка в видс одиночного прямоугольного импульса отрицательной полярности. Момент считывания када определяется положительным фронтам импульса, задержанным на некоторое время относительна момента остановки счетчика 8..

Сброс триггеров счетчика 8 в нулевое полажение для его подготовки к следующему циклу преобразования осуществляют после считывания кода палажитель««ь«м имттульсам, формируемым элементам сброса 10. Мощность этого импульса должна быть цастатачнай для ацнаврс ме нного

Опрокидывания в по««аже«ие "0" всех триггеров дваичнага счетчика 8.

Преобразоватсль у«ла поворота вала и кад па сравнению с аналогичными техническими решешгями отличается более высокой точностью и надежностью преобразава«п«я угла поворота вала в дваи «ный позиционный код..

Формула изобретения

Преобразователь угла наворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный через усилитель ко входу делителя частоты, первый выход которого соединен са входам первого формирователя напряжения, датчик положения, формирователь импульсов и второй и третий формирователи напряжения, а тли чаю щи йс я тем, чта, с целью повыше«шя точности преобразователя, в него введень«логический блок, элемент сброса, блок сп«гьтвания, счетчик, регистр памяти и зле ме«и сравнения, вход которого подключен к выходу дат«яка «тала«хе«ия, а выход к первому входу логического блока, другие входы которого соединены с выходам генератора импульсов и са вторым выходам делителя частоты, третий выход когорага через второй формирователь напряжения падкт«точен к первому входу третьего формирователя на555419

Составитель И. Загорбинина

Релак1 р Ji, Сгорлевая Техред М. Левицкая корректбр С. Itle кмар

Заказ 4622/24 Тираж 872 Подгнсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауш:кая наб-, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 пряжения, второй вход которого соединен с выхолом первого формирователя напряжения, а выходсо входом датчика положения, первыи выходлогического блока подключен ко входу блока считывания, выход которого непосредственно соединен с управпяилцим входом регистра, и через элемент сброса - с первым входом счетчика, второй вход которого подклклен к первому выходу формиро-. вателя импулы оп„вход которого соединен со вторым выходом логического блока, выходы счетчика и ф трмирователя импульсон подключены ко входам регистра памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бай P.Ä. и др. Управление спедягдими электроприводами с применением цифровых устройств", М., Энергия, 1969, с, 28.

2. Авторское свидетельство СССР Х 416722, 10 ЩКл. Q 08 С 9/04,! 2.12.71 (прототип) .