Преобразователь угловых перемещений в код

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.05.75 (21) 2136445/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.05.77. Бюллетень № 17 (4б) Дата опубликования описания 24.05.77 (11) 557399 (о1) M. K. r. 608 С9/04

Гасударственный хаметет

Сеаете Мннестрае СССР пе делам изобретений н еткрытий (53) УДК 621.314.24 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Бабкин и Л. П. Кудинов (71) Заявитель

Северо- Западный заочный политехнический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД

Ф

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для преобразования угла поворота вала в код.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, нуль-орган, элементы И, ИЛИ, триггеры, счетчик и формирователь напряжения (1 J, Недостатком известного преобразователя является недостаточная точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь угловых перемещений в код, содержащий фазовращатель, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход через первый формирователь импульсов подключен ко входу блока управления и к первым входам элемента ИЛИ и первого триггера, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выходом источника опорного напряжения. Выход первого триггера подключен к первому входу первого ключевого эле. мента, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход через первый счетчик — с одним входом арифметического устройства, управляющие входы которого подключены к выходам блока управления, один из выходов которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входам второго триггера. Выход второго триггера соединен с первым входом второго ключевого элемента, второй

5 вход которого через управляемый генератор подключен к выходу датчика циклов. Выход второго ключевого элемента соединен со входом второго счетчика 12).

Точность работы этого преобразователя также

10 недос.аточна.

Целью изобретения является повышение точ ности работы преобразователя.:

Поставленная цель достигается тем, что в предложенный преобразователь введены формирователь

1S кода, формирователь кода поправки и преобразователь угловой скорости в код, установленный на валу фазовращателя. Выход преобразователя угловой скорости в код соединен с одним входом формирователя кода, другие входы которого подЯ0 ключены соответственно к выходам формирователя кода поправки и второго счетчика. Выход формирователя кода соединен с другим входом ариф метнче ского устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема

25 преобразователя угловых перемещений в код; на

557399 фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит фаэовращатель 1, источник опорного напряжения 2, формирователи 3, 4 импульсов, триггер 5, управлявяций ключевым элементом 6, генератор импульсов 7, счетчик импульсов 8, триггер 9 со счетным входом, управляющий ключевым элементом 10, дополнительный счетчик 11, расположенный на выходе элемента 10, арифметическое устройство 12, элемент ИЛИ 13, включенный на счетный вход триггера 9, управляемый генератор 14, подключенный к выходу дат чика циклов 15, блок управления 16иформирователь кода 17, Первый вход формирователя кода 17 подключен к выходу преобразователя угловой скорости в код 18, установленного на валу фазовращателя 1,.второй — к выходу счетчика 11, а третий — к формирователю кода поправки 19. Вьгход формирова б

I0 тепе кода 17 подключен к одному из входов арифметического устройства 12.

Работает преобразователь следующим образом.

Исходное состояние триггеров счетчиков 8 и 11 и триггеров 5 и 9 принято на нулевое. Элементы 6 и 10 разомкнуты, и импульсгг на счетчики 8 11 не о поступают.

2б

При повороте ротора фазовращателя 1 изменяется фаза напряжения на его выходе (сдвиг фазы пропорционален углу поворота ротора). В момент перехода опорного напряжения Ооп и напряженияс выхода фазовращателя 1 Е через нуль (в моментьг 80 времени tq — t4, фнг. 2} формирователи 3 и 4 вырабатьгвают сигналы, изменяющие состояние триггера 5. В моменты t и t3 триггер 5 переходит в состояние противоположное исходному. В эти моменты импульсы сброса устанавливают в исходное состояние триггер 9 и триггеры счетчиков 8 и 11. В моменты tg u t4 триггер 5 переводится в нулевое состояние. Следовательно, элемент 6 замкнут в течение интервалов t — t и t3-t4, и в это время на счетчик 8 поступают импульсы от генер гора им- В пульсов, а в остальное время элемент 6 разомкнут, и;импульсы на счетчик.8 не поступают. Таким образом, набранное счетчитсом 8 .число N соответствует углу р поворота, вала в моменты времени tz и t4. В заданный момент сигнал на сигтывание с блока управления 16 проходит через элемент ИЛИ

13 на счетньгй вход триггера 9, изменяч состояние последнего.

При этом возможны два случая: сигнал считывания появляется s тот промежуток времени, когда элемент.6 разомкнут и счетчик 8 не работает (например, s промежутке tz — t3, фиг. 2,а) либо в промежутке, когда элемент 6 замкнут (например, в промежутке t -t„@Mr. 2,б) .

В первом случае до момента времени tz устрой. ство работает так,как было описано выше. В момент тэ при переходе выходного напряжения фазовращатель 1 через нуль формирователь 4 вырабг тывает импульс, который возвращает триггер 5 в исхоггггое состояние.и элемент б запирается. Набран. ное счетчиком 8 число N соответствует углу поворота ротора фазовращателя в момент tz. Кроме того, импульс с выхода формирователя 4 проходит через элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9 и опрокидывает его, Элемент 10 открывается, и на счетчик 11 начинают поступать импульсы с частотой (@с,)) 1;о

Сигнал с выхода формирователя 4 подается также в блок управления 16, который запоминает, что этот сигнал пришел раньше сигнала на считывание. В момент to на выходе блока управления 16 появляется сигнал на считывание, который проходит через элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9 и возвращает его в исходное состояние. Элемент 10 закрьгвается, поток импульсов на счетчик 11 прекращается, и набранное этим счетчиком число dN соответствует приращению угла поворота вала в течение интервала времени тз-tz. Число ЬМ поступает на второй вход формирователя кода 17, на

% первый вход которого поступает число Мо (текущее значение утловой скорости вала) с преобразователя угловой скорости в код 18, а на третий вход— цифровая уставка N, с выхода формирователя кода поправки 19. Формирователь кода 17 вычисляет поправку д1 " " "о, не зависящую от

Я Ф о угловой скорости вала, Блок управления 16 выдает в арифметическое устройство 12 команду "сложить", так как сигнал на считывание пришел позже, чем сигнал с выхода формирователя 4 (ts > tz) .

В результате к числу N, набранному счетчиком, добавляется число QN", которое соответствует углу; поворота вала в момент to

Во втором случае в момент t> элемент 6 замыкается, и счетчик 8 начинает счет импульсов.

В момент то с выхода блока управления 16 сигнал на читывание через элемент ИЛИ 13 подается на счетный вход триггера 9 и опрокидывает его, Э цемент 10 открывается, и на счетчик 11 начинают поступать импульсы с частотой (Я/Ы) Е, При переходе выходного напряжения фазовращателя через 0 (в момент времени tg) формирователь 4 выдает сигнал, который проходит на вход триггера 5 и через элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9. Триггерьг 5 и 9 переводятся в исходное состояние, Элемен-ы 6 и 10 размыкаются. При этом счетчиком 8 набрано число N, соответствующее углу поворота вала в момент tz. Формирование поправки происходит так же, как .и в первом случае. Сигнал с выхода формирователя 4 поступает в блок управления 16, который выдает в арифметическое устройство 12 команду "Вычесть", так как тэ>то. В результате из числа N вьгчитается число

DN". и число N — Ьй", зафиксированное в арифметическом устройстве 12, соответствует углу поворота вала в момент ts, В дальнейшем в момент времени t3 с выхода формирователя 3 подается импульс сброса, когорый устанавливает триггеры 5 и 9 в исходное состояние, Преобразователь готов к новому преобразованию.

557399

При поступлении нз блока управления 16 очв.

r редного сигнала на считывание (в момент то) начинается новый цикл преобразования, при появ.

1 лен; "::мчала в промежутке времени t4-t> работа прео1:разователя аналогична его работе в первом случае, а в промежутке времени t3 — tq аналогична работе во втором случае.

Преобразователь угловых перемещений в код благодаря введению новых элементов и связей отличается более высокой точностью по сравнению с аналогичными техническими решениями.

Формула изобретения

Преобразователь угловых перемещений в коп,, содержащий фазовращатель, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход через первый формирователь импульсов подключен ко входу блока управления и к первым входам элемента ИЛИ и первого триггера, второй, вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выходом источника опорного напряжения, выход первого триггера подключен к первому входу первого ключевого элемента; второй вход которого соединен .с выходом генератора импульсов, а выход через первый счетчик — с одним входом арифметического устройства, управляющие входы которого подключены к выходам блока управления, один из выходов которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входам второго триггера, выход

5 второго триггера соединен с первым входом второго ключевого элемента, второй вход которого через управляемый генератор подключен к выходу датчика циклов, выход второго ключевого элемента ,соединен со входом второго счетчика, о т л и ч а юlO шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены формирователь кода, формирователь кода поправки и преобразователь угловой скорости в код, установленный на валу фазовращателя; выход преобразователя утло15 вой скорости в код соединен с одним входом формирователя кода, другие входы которого подключены соответственно к выходам формирователя кода поправки и второго счетчика; выход формирователя кода соединен с другим входом

20 арифметического устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Р 386417, Мк. G08 С 9/00,,15.03.71, 2. Авторское свидетельство СССР У 381088, Мк, G 08 С 9/00,28 12.70.

557399

Редактор Л. Утехина

Тираж 778 flomlNcHoe

ПИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений н открьпиВ

l l 3035, Москва, Ж-35, Рвушсквл иаб., б/5

Заказ 852/61,Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнвл, 4

Составитель И. Эагорбннннв

Техред Н. Вабурка, Корректор Л, Веселов скал