Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9 - 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;

631961 входу второго триггера, выход компаратора подключен к счетному входу первого триггера, установочный вход которого соединен с пятым выходом генератора.

Структурная схема преобразователя пред ставлена на чертеже.

Преобразователь содержит генератор 1 имйульсов, подключенный через блок 2 питания к синусно-кс синусному датчику 3, выходы которого через усилители 4 подключены к

10 фазосдвигающим цепочкам 5, соединенным с коммутаторами 6 и 7. Дополнительный коммутатор 7 не нагружен и используется для стабилизации нагрузки фазосдвигающих цепочек 5 в моменты коммутации их выходных сигналов. Выход коммутатора 6 через последовательно соединенные повторитель 8 и компаратор 9 подключен к счетному входу триггера 10, выход которого через вентиль 11 подключен к счетчику 12. Другой вход вентиля 11 подсоединен к высокочастотному выходу генератора 1. Входы элемента 13 запрета подключены к выходу триггера 10 и генератора 1, а выход вЂ” ко входу триггера 14. Другой вход триггера 14 соединен с выходом генератора 1, а выходы триггера 14 вЂ” с входами коммутаторов 6 и 7.

Вход установки в ноль триггера 10 подключен к выходу генератора 1.

Преобразователь работает следующим образом.

Из сигналов генератора 1 в блоке 2 формируется синусоидальное напряжение питания постоянной амплитуды. На выходе синусно-косинусного датчика 3 появляются синусоидальные напряжения, промодули рованные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла поворота. Выходые сигналы фазосдвигающих цепочек 5 постоянны по амплитуде, но сдвинуты по фазе в разные стороны по отношению к напряжению питания с выхода блока 2 на угол, пропорциональный углу поворота синусно -косинусного датчика 3

Синхронно с напряжением питания в генераторе 1 вырабатываются импульсы, устанавливающие триггер 14 в состояние «1».

При этом коммутатор 6 пропускает сигнал с выхода одной из фазосдвигающих цепочек 5 на вход компаратора 9, где вырабатываются импульсы при переходе синусоидального напряжения через нулевое значение при отрицательном градиенте. Выходной импульс компаратора 9 устанавливает по счетному входу триггер 10 в.состояние «1», gp открывает вентиль 11, и импульсы высокой частоты с генератора 1 поступают на вход счетчика 12. Выходной сигнал триггера 10 через элемент 13 устанавливает триггер 11 в состояние «О». При этом коммутатор 6

55 пропускает сигнал с выхода.другои фазо сдвигающей цепочки 5 на вход компаратора

9, выходной сигнал которого перебрасывает триггер 10, прекращая счет в счетчике 12, где устанавливается код, пропорциональный углу поворота.

Прохождением сигнала с выхода триггера 10 на вход триггера 14 управляет элемент 13. Команда на окончание запрета на

I элемент 13 подается с выхода генератора 1. в диапазоне от четверти до половины периода напряжения питания синусно-косинусного датчика 3 с момента прохождения синуеоидальным напряжением питания нулевого значения при положительном градиенте. Перед началом измерения угла синхронно с установкой триггера 14 в положение «1» вырабатывается в генераторе 1 сигнал, устанавливающий триггер 10 в состояние «О».

При каждом переключении коммутаторы

6 и 7 подключают к своим выходам напряжения с различных фазосдвигающих цепочек 5, что обеспечивает симметричную нагрузку на фазосдвигающих цепочках 5 и повышение тояности преобразования, особенно на концах интервала преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, подключенный одним выходом через блок питания к синуснокосинусному датчику, выходы которого через усилители подключены к фазосдвигающим цепочкам, выходы фазосдвигаюцГих цепочек через последовательно соединенные коммутатор и повторитель подключены к компаратору, первый триггер, выход которого через вентиль подключен к счетчику импульсов, другой вход вентиля соединен со вторым выходом генератора, третий выход генератора подключен к одному входу второго триггера, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены элемент запрета и дополнительный коммутатор, который подключен параллельно основному коммутатору, входы элемента запрета соединены с выходом первого триггера и четвертым выходом генератора, а выход подключен к другому входу второго триггера, выход компаратора подключен к счетному входу первого триггера, установочный вход которого соединен с пятым выходом генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. М., «Энергия», 1974, с. 143, рис. 67.

2. Патент США № 3505669, кл. 340-347, 07.04. 70.

3. Авторское свидетельство СССР № 414615, кл. G 08 С 9/04, 17.05.76.

63 i сн.4

Составитель А. Смирнов

Редактор Т. Орловская Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Заказ 6354/51 Тираж 721 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул: Проектная.