Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий блок питания, первый выход которого подключен к первому фазовращателю, выход первого фазовращателя через первый коммутатор подключен к первому фазосдвигающему элементу, первый нуль-орган, выход которого подключен к одним входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к установочным входам триггера, выход триггера подключен к одному входу третьего элемента И, выход которого подключен к счетчику, блок управления, первый выход которого подключен к установочному входу счетчика, второй и третий выходы подключены к другим входам первого и второго элементов И соответственно , а четвертый выход подключен к управляющему входу первого коммут-атора , отличающийся тем, что, с целью повыщения точности преобразователя,в него введены последовательно соединенные первый фильтр, второй-нуль-орган, усилитель мощности, второй фазовращатель, второй коммутатор, второй фазосдвигающий элемент и второй фильтр, выход которого подключен к входу первого нуль-органа, выход первого фазосдвигающего элемента подключен к входу . первого фильтра, второй и третий выходы блока питания подключены соответственно к другому входу третье (Л го элемента Инк входу блока управления , четвертый выход которого подключен к управляющему входу второго коммутатора, причем первый и второй фазовращатели образованы двумя диаметрально противоположными растровыми звеньями. 2.Преобразователь по п. 1 о т со личающийся тем, что каждьгй из фазовращателей содержит источник ND О 4 излучения, оптически связанный через четырехфазнов растровое звено с приемниками излучения, подключенными дифференциально к первому и второму усилителям. 3.Преобразователь по п.1, о т личающийся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„, 1091204 Д

3(5!) О 08 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABT0PCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3542879/18-24 (22) 19.01.83 (46) 07.05.84. Бюл. !"- 17 (72) М.А.Габидулин, А.Т.Кулаков, И.Д.Лейбович и Л.А.Сальников (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 424208, кл. G 08 С 9/06, 1974.

2. Преснухин Л.Н. и др. Муаровые растровые датчики положения и их применение. М, Машиностроение", 1969, с. 127, рис. 2.33.

3. Авторское свидетельство СССР

В 607249, кл. С 08 С 9/04, 1974 (прототип) . (54) (57) . ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий блок питания, первый выход которого подключен к первому фазовращателю, выход первого фазовращателя через первый коммутатор подключен к первому фазосдвигающему элементу, первый нуль-орган, выход которого подключен к одним входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к установочным входам триггера, выход триггера подключен к одному входу третьего элемента И, выход которого под ..лючен к счетчику, блок управления, первый выход которого подключен к установочному входу, счетчика, второй и третий выходы подключены к другим входам первого и второго элементов И соответственно, а четвертый выход подключен к управляющему входу первого коммутатора,отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены последовательно соединенные первый фильтр, второй нуль-орган, усилитель мощности, второй фазовращатель, второй коммутатор, второй фазосдвигающий элемент и второй фильтр, выход которого подключен к входу первого нуль-органа, выход первого фазосдви гающего элемента подключен к входу . первого фильтра, второй и третий выходы блока питания подключены соответственно к другому входу третьего элемента И и к входу блока управления, четвертый выход которого подключен к управляющему входу второго коммутатора, причем первый и второй . фазовращатели образованы двумя диаметрально противоположными растровыми звеньями.

2. Преобразователь по п. 1 о т— л и ч а ю шийся тем, что каждый из фазовращателей содержит источник излучения, оптически связанный через четырехфазное растровое звено с приемниками излучения, подключенными дифференциально к первому и второму усилителям.

3. Преобразователь по п.l о т— л и ч а ю шийся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные счетчик и дешифратор.

1091204

Изобретение относится к автоматике и вычис .ительнай технике и может быть использована в цифровых следящих системах и сис гемах цифрового управления обьектами, содержащих ЦВИ.

Известен преобразователь, содержащий генератор импульсов, подключенный через последовательно соединенный делитель частоты и фильтр к входу фазовращателя, выходы которо го подключены к нуль-органам. Фазавращатель включает оптически связанные через четырехфазнае растровое сопряжение источник и приемники излучення,15 подключенные дифференциально к двум усилителям, выходы r

Недостатком такого преобразователя является наличие ошибок„ вносимых источником и приемниками излучения, усилителями, фильтром, нуль"1 органом и эксцентриситетом растровых дисков фазавращателя.

Известен также преобразователь, содержащий двухфазный генератор чесуBI частоты, подключенный к фазо/ вращателю, выход которого через 30 фильтр подключен к нуль-органу. Фазовращатель включает оптически связанные через четырехфазное растровое сопряжение источник и приемники излучения, подключенные к двум диффере тциальным усилителям, выходы которых подключены к одним входам суммирующих усилителей, другие вхадь. которых подключены к выходам двухфазного генератора, а выходы сумми-„ рующих усилителей — к входам множительного устройства, выход которога через фильтр падключен к нульоргану 1, 2 ). г1едостатками указанного преобраоавателя являются наличие двухфазного генератора синусоидальнога напря жения несущей частоты и ошибки, вносимые усил ITеляыи фильTpot"1 и эксцентриситетам растровых дисков фазовращателя.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок питания первый выход которого подУ

55 ключен к первому фазовращателю, выходам подключенному через первый коммутатор к первому фазосдвигающему элементу, первый нуль-орган, выход которого подключен к одним входам. первого и второго элементов И, выходы которых подключены к установочным входам триггера, выход триггера подключен к одному входу третье. го элемента И, выход которого подключен к счетчику, блок управления, первый выход которого подключен к установочному входу счетчика, второй и третий выходы — к другим входам первого и второго элементов И соответственна, четвертый выход — к управляющему входу первого коммутатора, а выход первого фазосдвигающего элемента — к входу первого нульоргана ГЗ 2.

Недостатком известного преобразсвателя является невысокая точность.

Цель изобретения — повышение тбчности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок питания, первый выход которого подключен к первому фазовращателю, выход пе1 ваго фазовращателя через первый коммутатор подключен к первому фазосдвигаю щему элементу, первый нуль-орган, выход которого подключен;. одним входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к установочным входам триггера, выход триггера подключен к одному входу третьего элемента И, выход которого подключен к счетчику, блок управления, первый выход которого подключен к установочному входу счетчика, второй и третий выходы подключены к другим входам первого и второго элементов И соответственно, а четвертый выход подключен к управляющему, входу первого коммутатора, введены последовательно соединенные первый фильтр, второй нуль-орган, усилитель мощности, второй фазовращатель, второй коммутатор, второй фазосдвигающий элемент и второй фильтр, выход которого подключен к входу первого нуль-органа, выход первого фазосдвигающега элемента подключен к входу первого фильтра, второй и третий выходы блока питания подключены со ответственно к другому входу третьего элемента И и к входу блока управления, четвертый выход которого подключен к управляющему входу второго коммутатора, причем первый и второй фазовращатели образованы

1091 204 двумя диаметрально противоположными растровыми звеньями.

Каждый из фазовращателей содержит источник излучения, оптически связанный через четырехфазное растровое 5 звено с приемниками излучения, подключенными дифференциально к первому и второму усилителям.

Блок управления содержит последовательно соединенные счетчик и !

О дешифратор.

На чертеже представлен предлагаемый преобразователь.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит блок 1 питания, первый выход которого подключен к первому фазовращателю 2, выходом через первый коммутатор 3 подключенному к первому фазосдвигающему элементу 4, первый нуль-орган 5, выход которого подключен к одним входам первого и второго элементов И 6 и 7, выходы которых подключены к установочным входам триггера 8, выходом подключенному к одному вхо ду третьего элемента И 9, выход которого подключен к счетчику 10, блок 11 управления, первый выход которого подключен к установочному входу счетчика 10, второй и третий . ЗО выходы — к другим входам первого и второго элементов и 6 и 7 соответственно, а четвертый выход — к управляющему входу первого коммутатора 3, последовательно соединенные первый фильтр 12, второй нуль-орган 13 усилитель 14 мощности, второй фазовращатель !5, второй коммутатор 16, второй фазосдвигающий элемент 17 и второй фильтр IS, выход которого 40 подключен к входу первого нуль-органа 5, выход. первого фазосдвигающего элемента 4 — к входу первого фильтра !2 второй и третий выходы блока 1 питания — к другому входу третье 4 го элемента И 9 и к входу блока 11 управления, четвертый выход которого подключен к управляющему входу второго коммутатора 16.

Первый 2 и второй 15 фазовращатели образованы двумя диаметрально противоположными растровыми звеньями и содержат источники 19 и 20 излучения, оптически связанные через четырехфазные звенья 21 и 22 с прием35 риками 23 и 24 излучения, подключенными дифференциально к первым 25 и 26 и вторым 27 и 28 усилителям.

Блок питания образован последовательно соединенными генератором 29 импульсов, счетчиком 30 и усилителем 31 мощности, блок Il управления— счетчиком 32 и дешифратором 33, коммутатор 3 — переключателями 34 и 35, а коммутатор 16 — переключателями 36 и 37.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 29 импульсов, работая непрерывно, заполняет счетчик 30 прямоугольными импульсами. Выходной сигнал старшего разряда счетчика 30 поступает параллельно на усилитель 31 мощности и счетчик 32. Выход усилителя 31 мощности нагружен на источник 19 излучения фазовращателя 2.

Пройдя растровое звено 21, лучистые потоки собираются приемниками 23 и преобразуются в электрические сигналы, которые попарно поступают на прямой и инверсный входы усилителей 25 и 27.

В первую половину цикла преобразования выходы усилителей 25 и 27 (26 и 28) подключены к элементам 4 (17} в первом положении ключей коммутатора 3 ()6). Сигналы усилителей 25 и 27, пройдя через коммутатор 3 и фазосдвигающий элемент 4, поступают на фильтр 12, в котором выделяется первая гармоника с фазой, пропорциональной углу поворота.

Нуль-орган 13 формирует прямоугольные импульсы несущей частоты, фронты которых совпадают с моментами перехода выходного сигнала фильтра 12 через нуль, поступающие на вход усилителя 14 мощности, нагруженный на источник 20 излучения, оптически связанный через растровое звено 22 с приемниками 24 излучения, сигналы которых, пройдя через усилители 26 и 28, коммутатор 16 и фазосдвигающий элемент 17, поступают на фильтр IS .

На выходе последнего выделяется первая гармоника, фаза которой сдвинута по отношению к фазе выходного сигнала нуль-органа !3 на величину, пропорциональную углу поворота, а по отношению к фазе бпорного сигнала, поданного на вход усилителя 31 мощности, на величину, пропорциональную удвоенному углу поворота. В момент перехода выходного сигнала фильтра 18 через нуль при изменении его полярности с минуса на плюс нуль-орган 5 формирует остроконечный

)091204 импульс, поступающий параллельно на входы элементов И 6 и 7.

В начале первой половины цикла работы преобразователя с первого выхода дешифратора 33 снимается сигнал, устанавливающий счетчик 10 в нулевое состояние, а в конце первой, половины цикла, когда заканчиваются переходные процессы, вызванные коммутацией, с его второго выхода снимается сигнал, поступающий на вход элемента И 6, совпадающий по фазе с опорным сигналом питания фазовращателя 2 и имеющий длительность, равную периоду опорного сигнала несущей частоты, При этом фазовый сигнал с нуль-органа 5, пройдя через элемент И 6, опрокидывает триггер 8 в единичное состояние и выходные имйуМ сы генератора 29 импульсов проходят через элемент И 9 на счетный вход счетчика 10.

В конце второго цикла работы после окончания переходных процессов с третьего выхода дешифратора 33 снимается импульс, синфазный с нача;IoM периода опорного сигнала несу-. щей частоты питания фаэовращателя 2

I поступающий на вход элемента И 7 и

5 . имеющий длительность, равную периоду опорного сигнала. При этом фазовый сигнал нуль-органа 5, пройдя через элемент И 7, возвращает триггер 8 в нулевое состояние и счетчик 10 прекращает подсчет импульсов генератора 29.

Код, зафиксированный счетчиком 10, пропорционален учетверенному значению угла поворота.

15 Предлагаемый преобразователь позволяет повысить точность преобразования путем компенсации ошибок, вносимьи эксцентриситетом и переменным зазором мелду растрами, при этом

2О погрешности усилителей мощности, источников и приемников излучения, усилителей, коммутаторов, фазосдвигающих элементов, фильтров и нульорганов не нрйводят к погрешности

25 преобразователя.!

09!204

ЗНИИПИ Заказ 3084/47 Ти аж 569 По исно

2 дв е

Филиал ППП Патент, r.Ужгород, ул.Проектная, .4