Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов

Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью упрощения в преобразователе угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащем синусно-косинусный датчик угла (СКДУ) 1, коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 3, блок 4 компараторов, блок 5 усилителей-ограничителей, блок 6 сумматоров по модулю два, первый и второрой выходы СКДУ подключены к другой группе входов блока 5, а второй выход СКДУ подключен к другому входу масштабного блока 3. Управляющий сигнал коммутатора 2 формируется путем ограничения выходных сигналов СКДУ и суммировании по модулю два ограниченных сигналов. В масштабном блоке 3 формируются напряжения различной амплитуды, соответствующие первому выходному напряжению СКДУ, и напряжения различной амплитуды, соответствующие выходному напряжению коммутатора 2. После сравнения выходных напряжений масштабного блока 3 в блоке 4 компараторов производится суммирование по модулю два выходных напряжений блока 4. На выходе преобразователя формируются два сигнала типа меандр, смещенных один относительно другого на ± 90° в зависимости от направления изменения угла α. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1481884 511 Н ОЗ М 1/З8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4275804/24-24 (22) 02.07.87 (46) 23.05.89. Бюл. У ) 9 (72) А. С. Скворцов, M.A. Виноградов, В.И. Андрианов и Н.M. Гультяева (53) 681 .325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 830471, кл. Н 03 M 1/22, 1 981 .

Авторское свидетельство СССР

Ф 1302434 кл. Н 03 М 1/38, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ (57)Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с

f цифровым: вычислительным устройст- . вом ° С целью упрощения в преобразователе угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащем синусно-косинусный датчик угла (СКДУ)

1, коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 3, блок 4 компараторов, блок 5 усилителей-ограничителей, блок 6 сумматоров по модулю два, пер-. вый и второй выходы СКДУ подключены к другой группе входов блока 5, а второй выход СКДУ подключен к другому входу масштабного блока 3 . Управляющий сигнал коммутатора 2 формируется путем orраничения выходных сигналов СКДУ и суммировании по модулю два ограниченных сигналов ° В масштабном блоке 3 формируются напряжения различной амплитуды, соответствующие первому выходному напряжению СКДУ, и напряжения различной амплитуды, соответствующие выходному напряжению коммутатора 2. После сравнения выходных напряжений масштабного блока 3 в блоке 4 компараторов производится суммирование по модулю два выходных напряжений блока 4. На выходе преобразователя формируются два сигнала типа меандр, смещенных один относительно друго го на +90О в зависимости от направления изменения угла d, 1 з.п .ф-лы, 8 ил.

1481884

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо-. жет быть использовано для связи аналоговых источников информации с циф5 ровым вычислительным .устройством.

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

На фиг.,1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг,2структурная схема коммутатора квадрантов, на фиг. 3 — структурная схема масштабного блока на фиг.4 структурная схема блока компараторов; на фиг. 5 - структурная схема 15 блока усилителей-orðàíè÷èòåëåé на фиг. 6 — структурная схема блока сумматоров по модулю два; на фиг. 7 диаграмма работы синусно-косинусного датчика, коммутатора квадрантов и 20 масштабного блока; на фиг. 8 — диаграмма работы блока компараторов и блока сумматоров по модулю два.

Преобразователь (фиг. 1) содержит синусно-косинусный датчик 1 25 угла (СКДУ), коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 3, блок 4 компараторов, блок 5 усилителей-ограничителей, блок 6 сумматоров по модулю два. Коммутатор 2 квадрантов 30 (фиг. 2) содержит инвертор 7, ключи 8-1 и 8-2 и инвертор 9. Масштабный блок 3 (фиг. 3) содержит делители 10-1 — 10-6 напряжения. Блок 4 компараторов (фиг. 4) содержит компараторы 11 -1 — 11 -7 напряжения.

Блок 5 усилителей-ограничителей (фиг.5) содержит усилители-ограничители 12-1 - 12-9. Блок 6 (фиг. 6) содержит сумматоры по модулю два

13-1 — 13-7 .

Преобразователь работает следующим образом.

СКДУ 1 запитывается напряжением переменного тока. На выходах СКДУ 1 45 формируются сигналы U, и П переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла 1 .поворота вала, огибающие которых представлены на фиг. 7.

Сигнал U„ поступает на вход масштабного блока 3 и синусный вход блока 5, а сигнал U < поступает на информационный вход коммутатора 2

II> PaHToII и на косинусный вход блока 5. В блоке 5 сигналы U „и U2 поступают на усилители-ограничители

12-1 и 12-2 соответственно, с выхода которых снимаются сигналы U> и U4„ заполненные несущей типа меандр.

На диаграмме (фиг. 7) показаны только orибающие меандров. Сигналы

U3 и U с выходов блока 5 поступа- ют на входы сумматора 13-1 блока 6.

В результате с выхода блока 6 на управляющий вход коммутатора 2 квадрантов поступает продетектированный сигнал управления U, имеющий частоту, в 2 раза большую по отношению сигнала П (U ) и с перепадами в моменты прохождения напряжений

U u U 2 через нулевые значения.При этом на выходе сумматора 13-1 образуется выпрямленный сигнал с единичным уровнем при совпадении фаз несущих входных сигналов и с нулевым уровнем в случае противоположных фаэ несущих.

Сигнал U поступает на управляющий вход коммутатора 2 квадрантов и далее на инвертор 9 и управляющий: вход ключа 8-1, который открывается, например, единичным уровнем и закрывается нулевым уровнем. Сигнал U одновременно поступает с выхода инвертора 9 на управляющий вход ключа

8-2, при этом ключ 8-2 закрывается (открывается), в то время как ключ

8-1 открывается (закрывается)..

На выходе пары ключей 8-1 и 8-2 поочередно, по сигналу управления

U, появляется то сигнал U то

cHrHBJI U2 . Выходной сигHBJI U 2 KQM мутатора 2 имеет ту же частоту, что и сигнал U СКДУ 1 . При этом сигнал

П имеет непрерывно-кусочный харак1 тер со скачкообразным изменением фазы напряжения в точках нулевых переходов сигнала U СЕДУ 1 (фиг. 7) .

Сигнал П с выхода коммутатора 2 квадрантов поступает на вход масштабного блока 3, в котором сигналы U

I и U преобразуются в систему много2 уровневых переменных напряжений U,, U,, 1Л,2, U и Uz„, П,2, U (на диаграмме фиг. 7 указанные сигналы изображены без несущей) . При этом дискретность изменения амплитуды сигналов в масштабном блоке 3 определяет дискретность изменения углового перемещения дЫ ротора СЕДУ 1.

Многоуровневая система сигналов с выходов масштабного блока 3 поступает на входы блока 4 компараторов, в котором указанные сигналы преобразуются в многофазную систему сигна3 1 полненных несущей типа меандр. Эти сигналы в блоке 5 усиливаются и ог-. раничиваются по амплитуде, в результате чего на выходах блока 5 формируется система сигналов U U„. В

11 блоке 6 на сумматорах 13-1, 13-3, 13-5 и 13-7 производится суммирование по модулю два сигналов 0, U

РезульTa e hiего @opмируется первый продетектированный выходной .сигнал преобразователя, а на сумматорах 13-2, 13-4 и 13-6 суммируются по модулю два сигналы U, Ug О1,, в результате его формируется второй продетектированный выходной сигнал преобразователя, смещенный по фазе относительно первого сигнала на Т90 в зависимости от направления изменения угла (фиг. 8) .

Возможные выбросы (помехи) в выходных сигналах преобразователя вызванные взаимным смещением сигналов при их детектировании в блоке

6 и переключением в коммутаторе 2, исключ аютс я, нап риме р, фильтрацией (на фиг. 1 не отражена), В предлагаемом преобразователе уменьшается количество элементов в коммутаторе 2 квадрантов и блоках

3-6, что приводит к упрощению преобразователя в целом. изобретения

Фо рмула

1 . Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащий синусно-косинусный датчик угла, один выход которого соедиис с и„, 481884

4 нен с информационным входом коммутатора квадрантов, выход коммутатора квадрантов соединен с одним входом масштабного блока, выходы которого соединены с входами блока компараторов, выходы блока компараторов соединены с одной группой входов блока усилителей-ограничителей, выходы которого соединены с входами блока сумматоров по модулю два, первый и второй выходы которого являются выходами преобразователя, а третий выход соединен с управляющим входом коммуl5 татора квадрантов, o T л H ч à lo— шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в нем первый и второй выходы синусно-косинусного датчика угла соединены с другой группой входов блока усилителей-ограничителей, а другой выход синусно-косинусного датчика угла соединен с другим входом масштабного блока.

2. Преобразователь по п. 1, о т

25 л и ч а ю шийся тем, что коммутатор квадрантов содержит два ключа и два инвертора, информационный вход первого ключа является информационным входом коммутатора квадран30 тов, который через первый инвертор соединен с информационным входом второго ключа, управляющий вход первого ключа является управляющим входом коммутатора квадрантов, который чеРез втоРой инвертор соединен с управляющим входом второго ключа, а выход первого ключа является выходом коммутатора квадрантов и подключен к выходу второго ключа.!

48!884

148I 884!

481884

Составитель А. Смирнов

Техред Л.Олийнык

Редактор Н. Тупица

Корректор И. Го рная

Заказ 2701/56 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, IOI