Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, цифровой синусно-косинусный формирователь , выходы которого подключены через блоки преобразования кода в напряжение к входам фазовращателя, выход которого подключен к входу нульоргана , отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены инвертор, коммутатор, регистр и формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу нуль-органа и к первому входу коммутатора, выход которого подключен к входу старшего разряда регистра, выход которого является выходом преобразователя, выход старшего разряда счетчика подключен к второму .входу коммутатора и через инвертор к третьему входу коммутатора , выходы счетчика подключены к входам цифрового синусно-косинусного формирователя, а выходы младших разрядов счетчика подключены к входам младших разрядов регистра.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

03NVIIO

РЕСПУБЛИН ав аа

13826 А эю С 08 С 9/00

P0C AP0TBEHH é НОМИТЕТ СССР

f30 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3517320/18-24 (22) 29.11.82 (46) 15.09.84. Бюл. к- 34 (72) И.И.Урецкий, С.В.Просвирнин и А.Л.Вфа (53) 681.325(088.8) (56) 1. Зверев А.Е. и др. Преобразо. ватели угловых перемещений в цифровой .код. Л., "Энергия", 1974, с. 156, рис. 80.

2. Авторское свидетельство СССР к- 651386, кл. G 08 С 9/00, 1977 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, цифровой синусно-косинусный формирователь, выходы которого подключены через блоки преобразования кода в напряжение к входам фазовращателя, выход которого подключен к входу нульоргана, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены инвертор, коммутатор, регистр и формирователь импульсов, вход кото-, рого подключен к выходу нуль-органа и к первому входу коммутатора, выход которого подключен к входу старшего разряда регистра, выход которого является выходом преобразователя, выход старшего разряда счетчика подключен к второму, входу коммутатора и через инвертор к третьему входу коммутатора, выходы счетчика подключены к входам цифрового синусно-косинусного формирователя, а выходы младших разрядов счетчика подключены к входам младших разрядов регистра.

11138

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления для ввода угловых величин в цифровую вычислительную машину, а 5 также в системах автоматического регулирования,связанных с угловыми пе- . ремещениями.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно включенные генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, фазовращатель, нуль-орган, блок элементов И, другие входы которого подключены к выходам разрядов делите- 15 ля частоты Г1).

Недостатком такого преобразователя является ограниченное быстродействие преобразователя, так как измерение производится один раэ за период.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, цифровой синусно-косинусный формирователь, выходы которого подключены через блоки преобразования кода в напряжение к входам фазовращателя, выход которого подключен к входу 30 нуль-органа, выходы которого подключены к управляющим входам перв@го, второго и третьего блоков элементов И, входы первого и второго блоков элементов И подключены соответственно к первой и второй группе выходов блока цифрового синусно-косинусного формирователя, а входы третьего блока элементов И подключены к выходам счетчика (2).

Недостатком данного преобразователя является относительно невысокое быстродействие.

Действительно, в этом устройстве время преобразования равняется перио- 45 ду частоты напряжения, сформированному преобразователями кодов напряжения. Этот период задается частотой импульсов генератора и разрядностью счетчика. Уменьшение времени может быть достигнуто увеличением частоты импульсов и соответствующим повьппением требований к быстродействию цифровых и цифро-аналоговых узлов преобразователя. С другой стороны, 55 уменьшение времени преобразования ограничено типом используемого синусно-косинусного вращающегося транс26 2 форматора (".КВТ) (для обычно используемых СКВТ частота питания составляет 400-1000 Гц).

Цель изобретения — повьппение быстродействия преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, цифровой синусно-косинусный формирователь, выходы которого подключены через блоки преобразования кода в напряжение к входам фаэовращателя, выход которого подключен к входу нуль-органа, введены инвертор, коммутатор, регистр и формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу нуль-органа и. к первому входу коммутатора, выход которого подключен к входу старшего разряда регистра, выход которого является выходом преобразователя, выход старшего разряда счетчика подключен к второму входу коммутатора и через инвертор к третьему входу коммутатора, выходы счетчика подключены к входам цифрового синусно-косинусного формирователя, а выходы младших разрядов счетчика подключены к входам младших разрядов регистра.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 импульса, счетчик 2 импульсов,. цифровой синусно-косинусный формирователь 3, блоки 4 и 5 преобразования кода в напряжение, фазовращатель 6, нуль-орган 7, инвертор 8, коммутатор 9, регистр 10, формирователь 11 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы с генератора 1 импульсов поступают на Й -разрядный счетчик 2, на выходах которого формируется циклический код, образующий первую временную шкалу преобразования. Значение старшего разряда счетчика 2 инвертируется инвертором 8 и вместе с (N-1) младшими раэрядамн счетчика образуют вторую временную шкалу преобразования.

Код с выхода счетчика 2 поступает на вход цифрового синусно-косинусного формирователя 3, на Выходах которого формируются коды синуса и косиСоставитель M.Сидорова

Редактор N.Ïåòðîâà Техред И.Асталош Корректор Ю.Макаренко

Заказ 6622/4 1 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 11138 нуса угла, значение которого непрерывно формируется в счетчике 2. Коды синуса и косинуса угла поступают на входы блоков 4 и 5 и преобразуются ими в синусоидальные напряжения равной амплитуды, сдвинутые по фазе 0 относительно друг друга на 90 ° Эти напряжения поступают на входные обмотки фаэовращателя 6, образуется на-. пряжение, сдвинутое по фазе на угол, 10 определяемый углом поворота ротора фаэовращателя 6. Это напряжение поступает на вход нуль-органа 7, в результате чего на его выходе формируются прямоугольные импульсы, дли- 15 тельностью равные половине периода синусоидального напряжения, питающего фазовращатель 6, и с фронтами, совпадающими с моментами перехода через нуль выходного напряжения фазо- 20 вращателя 6. Эти импульсы поступают на управляющий вход коммутатора 9 и вход формирователя 11 импульсов.

В течение положительной полуволны выходного напряжения фазовращателя 6 25 коммутатор 9:по сигналам нуль-органа 7 пропускает прямое значение кода старшего разряда счетчика 2, а в течение отрицательной полуволны — ин вертированное значение кода старшего разряда счетчика 2.

Таким образом, на один период повторения на информационных входах регистра 10 в зависимости от состояния коммутатора 9 поочередно действуют обе временные шкалы преобразо35 вания. Импульсы с нуль-органа 7 поступают также на вход формирователя 11, который по фронтам входных импульсов дважды эа период повторе40 ния синусоидального напряжения с выхода фазовращателя 6 формирует сигналы записи, поступающие на управляющий вход регистра 10 и задержанные относительно фронтов входных им45 пульсов на время задержки переключе26 4 ния коммутатора 9. Так как в момент перехода выходного напряжения фазовращателя 6 через нуль от отрицательного значения к положительному содержимое счетчика 2 представляет собой кодовый эквивалент угла поворота ротора фазовращателя 6 и коммутатор 9 пропускает прямое значение

1кода старшего разряда счетчика 2, то в регистр !О записывается значение кода угла поворота ротора фаэовращателя 6. В момент перехода выходного напряжения фазовращателя 6 через нуль от положительного значения к, отрицательному содержимое счетчика 2 представляет собой кодовый эквивалент угла, отличающегося от действительного угла поворота ротора фазовращателя 6 на 180 . С другой стороны, так как цена старшего разряда счетчика 2 равна 180, а коммутатор 9 в этот момент пропускает на вход регистра 10 инвертированное значение старшего разряда счетчика 2, то в регистр 1 0 записываетсЯ значение кода угла, отличающееся от значения кода на счетчике 2 на 180, т.е. значение о кода действительного угла поворота ротора фазовращателя 6, имеющего место в данный момент.

Следовательно, значение кода угла поворота вала в преобразователе на выходе регистра 10 обновляется дважды за период изменения напряжения, питающего СКВТ-6.

Таким образом, введение инвертора, коммутатора, формирователя импульсов, регистра и организации связей, как это описано выше, позволяют простыми средствами повысить быстродействие преобразователя угла поворота вала в код в 2 раза беэ повышения требований к быстродействию входящих в устройство узлов.