Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в системах преобразования информации и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 746657. С целью повышения динамической устойчивости преобразователя по авт.св. № 746657 путем расширения диапазона однозначно определяемого перемещения в него введены дополнительный синусно-косинусньш датчик 2 с числом полюсов р/п, где р - число пар полюсов синусно-косинусного датчика 1, п 2 , где k - натуральное число, два дополнительных формирователя 8,9 импульсов и блок 11 согласования сигналов синусно-косинусных датчиков. Если в процессе измерения возникло возмущение, приводящее к формированию в блоке 13 сравнения приращения б , в последующем цикле измерения в блоке 13 сравнения формируется приращение & с противоположным знаком. Таким образом,вносимое возмущением искажение ликвидируется в последующем цикле измерения. При отсутствии возмущения информация дополнительного датчика 2 не используется для формирования выходного кода. 1 ил. с (Л со о to 4: СО О N)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) - Ш) А2 (51)4 :1 03 M 1/06 1/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 т М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 746657 (21) 3789544/24-24 (22) 11.09.84 (46) 07.04.87. Бюл. № 13 (72) A.Ñ. Скворцов, М.А. Виноградов, В.И. Андрианов и Н.M. Гультяева (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 746657, кл. G 08 С 9/04, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в системах преобразования информации и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 746657. С целью повышения динамической устойчивости преобразователя по авт.св. ¹ 746657 путем расширения диапазона однозначно определяемого перемещения в него введены дополнительный синусно-косинусный датчик 2 с числом полюсов р/и, где р — число пар полюсов синусно-косинусного датk чика 1, и = 2, где k — натуральное число, два дополнительных формирователя 8,9 импульсов и блок 11 согласования сигналов синусно-косинусных датчиков. Если в процессе измерения возникло возмущение, приводящее к формированию в блоке 13 сравнения приращения а, в последующем цикле измерения в блоке 13 сравнения формируется приращение Ь с противоположным знаком. Таким образом,вносимое возмущением искажение ликвидируется в последуюЩем цикле измерения.

При отсутствии возмущения информация дополнительного датчика 2 не используется для формирования выходного кода. 1 ил.

aN =N -N

1 2

1 1302

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в системах преобразования информации и является усовершенствованием устройства по авт.св.

Ф 746657.

Целью изобретения является повышение динамической устойчивости преобразователя путем расширения диапазона однозначно определяемого переме- 10 щения.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит основной 15 синусно-косинусный датчик 1 с р-пара,ми полюсов, дополнительный синуснокосинусный датчик 2 с р/и-парами полюсов, где п — четное число, суммирующе-вычитающий блок 3, формирователи 20

4-9 импульсов, шифратор 10, блок 11 согласования сигналов основного и дополнительного синусно-косинусных датчиков, регистр 12, блок 13 сравнения и сумматор 14. 25

Преобразователь работает следующим образом.

Датчик 1 с р-парами полюсов эапитывается постоянным напряжением, ко-. торое моделируется датчиком, в ре- 30 зультате чего на его выходах формируются сигналы синусоидальной формы, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 90 эл.град.Эти сигналы счастотой, определяемой угловой скоРостью 35 вращения ротора датчика 1, поступают на входы формирователей 4 и 5 импульсов и входы суммирующе-вычитающего блока 3, с выхода которого снимаются два дополнительных синусоидальных сиг- 40 нала, имеющих ту же частоту, что и выходные сигналы датчика 1, но сдвинутые относиФельно них на 45 эл.град.

Сдвиг между дополнительными огибающими составляет. 90 эл.град. С выходов 45 суммирующе-вычитающего блока 3 дополнительные синусоидальные сигналы поступают на входы формирователей 6 и 7.

По сигналам с выходов датчика 1 и суммирующе-вычитающего блока 3 форми- 50 рователи 4-7 импульсов вырабатывают сигналы прямоугольной формы, поступающие на входы шифратора 10. Б последнем формируется трехраэрядный двоичный код. 55

Одновременно датчик 2 угла с р/иМ парами полюсов.(где п=2, где k— натуральное число) аналогичным образом.формирует сигналы синусоидальной

430 2 фоРмы, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 90 эл.град., но с частотой в и раз меньшей по сравнению с частотой сигналов с .выходов датчика 1. Сигналы с датчика 2 поступают на входы формирователей 8 импульсов, вырабатывающих сигналы прямоугольной формы.

Сигналы с выходов формирователей

7 и 8 импульсов и сигнала. старшего разряда с шифратора 10 поступают на входы блока 11 согласования.В этом блоке из сигналов датчика 2 угла и сигнала старшего разряда кода шифратора 10 формируется одноразрядный двоичный код путем согласования старшего разряда кода шифратора 10 и сигналов дополнительного датчика 2 (например, методом V-кода или в коде

Грея).

На выходе блока 11 согласования из совокупности трехразрядного и одноразрядного двоичных кодов формируется четырехразрядный двоичный код

Р положения вала внутри полюсного деления датчика 2 с - - — парами пои люс ов, Выходной код N блока 11 согласо 4 вания поступает непосредственно на вход блока 13 сравнения и в регистр

12, где запоминается на один такт обработки информации и в виде кода N

2 поступает на другой вход блока 13 сравнения.

В блоке 13 сравнения вырабатывается разность Ю, между текущим N u

1 предыдущим И кодами:

Если разность àN, положительна и меньше восьми (половины десятичного значения максимального кода блока 11 согласования кодов), то ьИ суммируется с содержанием сумматора 14.Если разность 6N отрицательна и

j аИ„(< восьми, то разность йИ вычитается иэ содержимого сумматора 14.

Если ЛХ с0 и л И11 ) восьми, то в блоке 12 сравнения образуется новая разность ЛИ = 16 + ЬЯ1, которая суммируется с содержимым сумматора 14.

Если hN,)0 и /а N,() восьми, то в блоке 13 сравнения образуется разность кМ = 16 — tD,, которая вычитается из содержимого сумматора 14 °

Таким образом,. на выходе блока 13 сравнения вырабатываются приращение

13024 ля.

3 кода аИ и знак приращения здЕпИ, которые .поступают на вход сумматора

14. Сумматор 14 вырабатывает сумму приращений N =1M и знак sign N этой суммы. Сигналы N u sign N с выходов сумматора 14 являются выходными сигналами преобразователя, пропорциональными угловому перемещению. Дополнительный датчик (с дополнительными формирователями и блоком согласования) с числом полюсов <180 u)T, где u) — . мгновенная угловая скорость выходной оси датчика, Т вЂ” эквивалентный к цикл обработки информации, позволяет расширить диапазон однозначно определяемого перемещения.

Так, например, в момент времени с — значение кода N, поступает на один вход блока сравнения и в регистр, где запоминается на один такт обра- 2р ботки информации и в виде кода N поступает на другой вход блока срав— нения. Если за такт обработки произошло Искажение информации за счет динамических воздействий (либо помех) 25 и код предыдущего значения, записанный в регистр, .изменился в следующий момент времени Г, на код N (текущее значение), то в блоке сравнения организуется приращение а,=N,-N (равное

u)Т либо величине помехи). Если в следующем такте воздействие прекратилось и код N снова стал равным N то в блоке сравнения организуется приращение д = М И с противоположнымЗ

2 1 знаком и равное по абсолютной величине

Следовательно, в сумматоре после их сложения искажения информации исключаются. Если изменение информации 40 не связано с искажением, то указанные изменения в виде приращения фиксируются в сумматоре.

Для однозначного определения знака и модуля приращения необходимо, чтобы искажение (изменение) информации (d) за такт обработки не превосходило половины полюсного деления дополнительного датчика. Отсюда число

l а 180 50 полюсов дополнительного датчика < ††.

Очевидно, что в неэкстремальных условиях работы накапливающего преобразователя информация дополнительного датчика является пассивной и для обес 55 печения функционирования не является обязательной.

В?1ИИПИ Заказ 1225/56

Произв. полигр. пр-тие, 30 4

Таким образом, введение в тракт обработки преобразователя информации с дополнительного датчика Позволяет восстанавливать информацию после воздействия независимо от высокой разрешаюшей способности преобразователя с использованием датчика с высокой электрической редукцией с учетом степени динамического воздействия и эквивалентной частоты обработки информации и тем самым решить задачу снятия имеющихся противоречий в классе накапливающих преобразователей, а также использовать с высокой эффективностью укаэанное решение в экстремальных условиях.

Для нормального функционирования преобразователя при динамическом воздействии допускается за эквивалентный цикл обработки информации угол поворота дЫ ротора датчика 1, превосходящий в и раз число полюсов этого датчика, т.е.

360 и аы -- —— (2) т- р 2

Из формулы (2) следует, что динамическая устойчивость предлагаемого преобразователя возрастает в и раз при сохранении высокой разрешающей способности известного преобразоватеформула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код по авт.св. и 746657, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения динамической устойчивости преобразователя, в него введен дополнительный синусно-косинусный датчик с числом пар полюсов р/и, где р — число пар полюсов синусно-косиk нусного датчика, п =2, где k — натуральное число, два дополнительных формирователя импульсов и блок согласования сигналов синусно-косинусных датчиков, выходы дополнительного синусно-косинусного датчика через дополнительные формирователи импульсов подключены соответственно к первому и второму входам блока согласования сигналов синусно — косинусных датчиков, третий вход которого подключен к выходу старшего разряда шифратора, а выход — к дополнительным входам регистра и блока сравнения.

Тираж 902 Подписное г. Ужгород, ул. Проектная, 4