Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал

Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 1) 5 I4320

Сон)3 Советски)(Социалистических

Республик

, 01), (()пог! l! I!.т.,, l>iloc к 213 Г, сви д-!)з! !),>2!1>!» Ио 2>> 6(-1 ) 1 ("! ) Г)гоо()1Д 7-1! (7. ) . > !. !>,Г1. - О t)<>C 1 ) .<8>

E i ()(к С !i, (1 (С (; С, И П С i:. П с»! 3 я : i > i; I,X. <

Государстве!!ный комитет

Совета Министров СССР,>) 1!()Порпlст (,7,>) У,(К 671.3(18(п88.8) ОП блltк()БЯI!o j;).I)5.) (). Вюл ic>г(нь М 18 ло делам изобретений ч от((р)(тий о1!< б »»(»!fili»li? 1»1;Я! ПЯ ()6.10.! 0 (с ) А 13 т о р ьl

И:30() ) (") !. i!;t

А. 10. Двори!)ченко, В. Г. Clopxa и И. К. ЬБЗродныи (! 1 ) Зс!ЯВ!! Гс.ii> (51) ПРГОЬРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В 3 Л Гз КТ Р И Ч = C j(И Й С И Г 1-1 А Л с) ((зобГ>СТCI»!С ОТИО И ГС5! 1, П()СОб(7230132ИИ10 формы 1!рсдставлснии информации, в частноСТИ К H(!(00 (! И >К « i i! J (. > И;1 f 1 « > à 0;1 — — !3 р С. > С П П 0 1 П 1 r Г) !32.:, > коToPI>ix,l BT пка м I! 11cxo J If()l(и и(f70PXIЯI!с»! 51Б 15»0 ГС5! (fl!13 C!IO-IEOE. IIII) 0111>IC В(72П(1 ioli;1! CC51 I pa II 0(()op 3! 2 ГОПЫ с(С КВ Г) .

Из.::сс; ны a. !E.fcf)7()3!cxatit! !сскис прсобразо13:I )СЛИ, !;Ь»!ОЛП>! Онt:tc;ЗЯДЯ !У П))СОО()ЯЗОВЯНИВ 1, Я !l)!)Of)!) сl БЯ;! а !3 э!< Би В а. IcllTI»>»l циф(70- )(i

БOД К()Д. -, 2030 С I ОИ :32ДЯ:151 ПРСООРЯЗО!3сli)IIИ

УГла ново(70 I Я !3!!.1;1 f! код «о СПГИЯ,lам, снимасмым с СКВТ> уcTBII0!)лс«ного 132 валу. В эп!.; сз)У10 сгlсД51гцсй с истс)1ы, и 2 ВыкОД- ) э

I I o x I в Я. 1 к 01 О (7 0 Й У с I 2 и 2!3, »1 в I ГI с 51 э л с 1 1 Р 0 м сКЯ!Пl !ССКliИ !)PСОО(!с! 3()Ь IТСЛЬ 1!1!12 <<3 ГОЛ вЂ” КОД>>.

ОДПЯКО lс) »1»!C МСК(»»1

1l!>lX lipCOE7j72aOP2 1(!. 15iX tlpIII3o I!Т к !!, IOX!!X! 13ССОГЯ О Яр!! i 1»>IXI Кс) 17 Я К I с!711 C H K ß 3! И 1! il:3 КОИ lia- ) J дсжносги. Кромс )ого, 1)звсстсн прсооразова1 Сл Ь > I . 1 ß 110130!70 i 2 В ЦИ ф!) О ВОЙ КОД, Б COCT B i3 которого в. .о,!Hò C К1РГ! -датчик, Выходы которого чсрсл Ifcpc!T!!oчятсль диапазонов подклюЧ(И Ьl:(O !3;О.!3 l! P COOP i!: ОБ Я) С,151 «Пап Р 51Ж(!»1(— )д

КО (>> (. О CXC3!()If СРс)!3ИСПИ51, С СЗIЯ БЫДС.IСИИИ

H2lIj7HiJ3cIIf»i E!i iio210iiIHx СIIIIA СПОЙ и 1 .Осип 7 спой обмогок СКВ1, суммирующий усилитсль, l3xоды (0 I op01 )юдключсны через псреклю Ii1TC»> Jl!alla 3O«OI3 K СИИX>CHOH И КО HH>j CIIOII .>П

1 ) ОМО Гкс) >! (1> 1> 1 ДЯ I Ч If!(Я, 2 If!>IXOJ, ИОДк I 10 I CII

К lilИПС OIIOPIIOI Нi!1!17517KÑIIIIH IIPCOOP2.3013 IТСЛИ

<,1i fII(7H iE«П!!С вЂ” — Ke)" >, С."(ктl;1 >> П()сlЗ.IСIIli51 Пс()сK,i1О )ЯТС, .>i Дl!, 1»ЯЗОI!013, !f!ОРМ111)0132 ГСЛЬ 1 ЯК—

ТОБЫ., 1.31:!V;»>EÎЗ, мilp2i3.15!IOHIi»t раООТОII ВССГО х с Г(70!! С l:i, Сxc.,) Я фОРМИ(70132!1П51 1<ОР()сктируюгцсго кода и цифровой сум)!ятор. В этом .> Стр(.Й(твс (ll !Bла:! l вы>(одс ирсобразоватс, I H « 11 с) I!P Иж(i»IE. — — 1<ОД > фо(7 3! ИPМСТС53 КОД, Я13, 1 Я10 Ili l! и 51 1, (7 I! ()л i iK с н п 0 и I I (7 0 I!О Р ц и О н 2 л 1> н О и Б с— ли-»»t(»i о! х г.!а по!)орота ротора СКВ 1-датчика, 2 за I cм фО)73»)(7 > стс51 P51 J ЗначсииЙ KoPPcKTftPX 101ЦС1 0 КОД2, IEE)TOPI>ill СУ. >1 >!11РУСТС51 С КОдом, сформированным прсобразоватслсм «напрнжс !и.— код», в рсз(льтятс суммарный код

5»3 15icTOH п(70п()Р пион«,ILliofi !3cличиной 0Т Уг ad !

Юворота ротора СКВ 1-датчика с то !ностью, c0oTHc1(. тllx Iolf(cff 1 > 13 дВОичиым paapHäaú f.

3 !ОТ и рсоб(7()зо!3атсг)ь кар !)ктсризустс53 огра-! ичснной Оч!)ость О и аппаратурнои сложносгью,ри сго рсалпзации, особснно Iip« по13 Ы и 1 С И И И Р 2 а (7 51 + I I (7 C T I I, Т Я 1:. и Я К 13 1>I 3 1>l t3 a C T Н Соб.юдимо(ть форм!fpoifaть н кра!!Пгь большои

p5iд зняч>си ни кОр()с1.ти(7 > юlцсГО кода.

11,(. !Ь10 ИЗОО(7С1 С«I!5! 5)г>г!5)с).СЯ ПОВЫШСИИС п()с() 0Р 23(7!3213 1153 ) г;12 пово(70ТЯ Ва, i 2

Б элсктрпчсскии шп.нал и упрогцсние с.;смы

У с ГрОЙ(. ТLÇЯ. В ОI»lсhl!32CМОМ 1!p(ОоразовdТСЛC

ЭТО ДО Гl» с!С ГС5! Т(. М. ЧТО В НСI 0 1313СДСНЫ ГСНС172 ГО(7 OI»I> соидЯ;1ьн(71 0 llallP5123c«liH, 0.10!< Из514320

/„..- — - 100 .. 500 l ц. и,! 1

МСРСI(it)i БРЕМС»ПО О П)ГГСРВаЛа и фОРМПРОБ

МУ 13ЫХОДУ ОЛО!i с! ) 1 1Р сl l)«t L 1! f151, TP(.ТПИ БЫ."ОД которого подк iiu»cii к «д»ому iia во)дов блоКс1 «РЗБПСП»51, ДР 1 V» JIX«LI. КО ГОРО! О «ОСДИПС)l

С БЫХОд05! ГС»L!)HÒОра Cfttt)) СОП. (с!.I»if«I »3«р51жCftl(5I) БЫ О (О. 101 3 СРав»CI(1(Я

C3L)1 faTOPy.

10»luc I I) пр«00р330!33»!!я ОписывасмОГО усТ130исгв2 100130 I » !««lift »СОГP2lill

110130P0I 3 POT«Pa (

Гсорсти)!Соки pa»iia 1(ул!о, а»aмсритель врс:»с»»0I.0 пнтсрвала, напр»мср прсооразоватсль

1 и!13 ((БР«31«)iitоll ililT«lii33.1 — код5>) (i!ill «001 вств (. ri33 l0LUL» L10 P 33P5i 3 Ifoc1fI, II) J ccT »Р(. »сОРсili»мо ма.) 10»огpcl»iiucгь. !

13 ф»!. l изображена блок-схсма оппсываСМО(0 »1>Собр !au!)ci 1 СЛ51; Па (рпг. 2 fl 3 — I)pCМС» (ЫС Д»3!.РЗММЫ.

Е(рсuupddÎt3d сль содсржиг последовdTc;Ib»0 вкл!очс»»ыс (КВ l-датчик (, блок 2 Быделс»»51 »2»Р51ЖСП»li ОГ»03(ОШI(Х си»У«пой» КОСИ—

»У«ПОП ООМОГОК (КВ (, l)CPCli<ПО !2ГСЛЬ Дпа»азонов 3, блок cpa»ti«»«5i 4, ко второму входу

КuiuPurO ПОДК.iiu))«)i ГСН«РНПГОР С»»уСО»РН;1»»ОГО IlaffP)fif(c»tl)f о, Ол01i измс13сниЯ БРсмсн»/Оr0»» !cpl33.td 0 ft c м.,!3тор !. К выход2 <1 б lu2 ()LINC.I«t»l)f »3»1351 к«ltkl)1 OI kfáaIOLL(k()(»5" c»o» II I(0«If» ) с»о» об)(0 Iuli (.Е)<В 1 II0JI " »очсн О, 10!(у»p313. (сн»51 8) 13ь!Ходы к010130ГО п«дк.!!очс»ы к «срск.)ючателю диапазонов 3, к

О. 10!i)c СРЗБНС»li)i 4»

113»р5(жснпя «с»ну«пой и косину спой оомогок СЕ;В i 1»о !!Hfoi »а блок 2 выдслен!Гя

»3ffP5IiiiC IИИ ОП(0310ЩИХ, ПРСДСТ313Л5»ОЩИИ 000lt I3H (1)330 t ) 13«T13» rс.;(ьных I)LJIIP5131JITc,l)«

Ьыходпь(с»3»р)1<к (шя О.ioiia»poiiup»fio»альныс синусу и liîcè»ócó уг.!а»оворота ротора СКВ(1, чсрсз псрсключагсль диапазонов 3 пос!у»3(от на вход блока сравненг!51 4.

11срсключатсль дпа»азанов 3 осущсс Гвляст»одкгпочспп Î*.пба(ощсй синус»(ой и. ш косину:ной ouìu tок (КВ!»d вход бло).3 ср()Бн»115i 4, k(3 H J (!p0» I)xog lioTopui 0 I!0 ac c)t

ОНОЕ)НOС СИ»У«О»Д3.1ЬНОС»cl»P51itiulifl(C БЫХОД3 гснсра)upa 0.

Частота колсбанпй гснсратора спнусоидального ila)tpsliliu» !i)i 5 опредсляется допусп!мой погрсш»остью прсобразования и максимально возх(05кно!! час!0; Ои измснсния »3»1эяжсни51 огибающей СКВ l 1. ЕЕапримср, ссли частота огибающей нс прсвышаст 0,5 ) ц и необходимо сформироват; (»: »àë, пропорциональный угловому полож«нпю ротора СКВТ 1 с погрешносгью нс бо. !«с (),! )I), то частота гсператора опор»ого па(ряжс»ия опредслястся выраженисм

) ) !

65.Чак«»мал(,»351 Iacòîòà гснсратора опорного

Itaiip5liHci»t» ограничивастся ()i lcrpopc»cTI3)Ic;t

0.(ОК<1 «РЗБI((1!)151 11 ДP3 ГИХ 5)ЗЛОI3, CВЯ33ННЫ"

« гсп«ратором опорного напря)кения.

1(3 Iixo lax б.iulia с р;»3!Ic»: 51 4 дсй "r13jlo I два синуcuflgarli »I)ix iio форме «и! Нала:

«)„„.,sliI или (,„„,«us ).. U„„.,sl»(90 — 2) поступающии " переключатсля диапазонов, и

L „,„<,. sIII(()t -- !юступающий с генератора сину«опдалы!ого it

»)! элсктрическпй угол опорного синуcoпдального сигнала.

В рсзультатс срав! сипя tlat. ряжений двух пдс!Ггпчных функц:(опальных зависимостей ol ра it«ix api.умсптов (i и ())!) на выходе блока

cpaeiic»!Гя 4 формируется непрерывная серия импульсов, врсмсп»ос запаздывание каждо! о

t1:3 КОТОРЫХ 01 l(3Ч ciЛ с! 0 JСЧСТd, КО 1 ОРЫМ Я В. 15(ci«5i точка псрс ода опорного напряжения черсз нулсвой уровснь в ооласть положителып)й

tt0rI), 3u 1»Ы, 5«3.13Ñ 1 «H tf«ICft»O)t ф)))НК(ТИСП 01 аргумента а, т. с. от углового положения ротора L КВ1 1 (см. фиг. 2).

Каl . (3»д»0 »3 ди II p 2ммы 113 пря.кснпи (c. )1. фпг. 2), суще«п)уст нсоднозначность момента концы Брсмснного i!i(icpliaëà, формируемого на выходе блока сравнсния 4, iaê как в каждом псриоде опорного спнусоидального напряжснпя есть два момента равснства сравниваемых напряжений. Истинным моментом конца временного интсрвала необходимо принимать тот момент pa()e»ci при котором производные cpa(3»»f)ac»»lx сигналов имеют одинаковый знак (на фиг. 2 истикн(ые моменты копца врсменного интервала, изменяющегося прЯмо»pu»upilklOEI3.(Ы(0 ), r;I) 110130pOTH рОТОр3

СКВ 1 1, отмечены точками).

Сигнал управлснпя блока «равнения 4 выp3oa !If!)Herc)I блоком управлсния 8 ilo «игналам ог)(бающих сш!у«пои п кocf«(pc!fuff об. )10 Гuti (c)I. фпl . 3, 3) и имсс l 13)IJ) liolidзс!нныи

iia фиг. 3 б. Формируется такой сигнал с помощью компаратора, вы»олпе)нного, например, на опсрацпонпом усилителе, на разноименные входы которого подаются напряжения огибающих СКВ i. В связи с тем, что при подходе ротора СКВ 1 1 к областям Hficlpci!yx(013 or»бающей (а=90" и и=270 ) рсзко снижается крутизна опорного синусоидального сигнала, возможна большая погрсшность преобразования из-за неустойчивого срабатывания блока сравнения 4. Ел)1 исключения этой погрешности ocy!Lkcc i вляс i ся переключение первого входа блока сравнсшгя 4 с синусной огибающей на кошшусную, и обратно, так как их экстрсмумы сдвинуты на 90, что позволяет путем указанного перск;!lose»)151 исключить пз процесса прсобразования участки нсустой

««Бого срабатывания блока сравнения 4.

11а фиг. 3 ы участки огибающих U cosu и » „,.>1пл СКВ1, на которы.; производит»» прсобрызоиа1шс, показыпы утолщенной линиси.

llpB преобразовании по синусной огибающей СКЬ 1 l (см. григ. 3 а участки 1, 111, 5 1) получают временной интервал, пропорциональный углу и поворота ротора CKB1 1, а при преобразовании по косину»ной огибающей 1см. 1риг. 3 а, участки 11, lk>, 3 ) значение

Bременного интсрьала отличаегс» от последНс10 на нос fo51IIII3 Io величинУ (см. фиг. 3 В, Г) . йременнои интервал с выхода блока iðàâíåния 4 и иидс диу.; им1ульсов, определяющих момс1ггы его начала» ко 1ца, поступает На блок измерения временного интервала 6, в качестве когорого могут быть использованы, на113имср, преобры оиа1»ли тш1а «временной интервал — н11П1эяжсние»> или В13сх1енной интервал — код». Олок пз31»рения временного интервала б преобразует време 1ной интервал в экиииалснп1ую q; IIaI«IOOI Bc;IIIB»»y другого рода 1код .I;ill напряжение), удобную для иыи О л п с н 1 51 и О с. 1 сду 10 щ с Г 0 c 3 м м и р 0 13 ы н и я и В и 0 . ды и другие устро,1стиа, c»oòîðûìii будет сиязып дыш1ый прсобразоиа1с ih. Д.151 получения си1нылы, пропорц 1опыльно10 уiiió поворота ротора СК151 l и ди" ïàçîíå or О до ООО", выI:îrlII5I0i 05I суммирование выходного сигнала блока изм»рспия врсмсш1огo ип1срвала б с пое1оянными значсн1шми, выраоатываемыми формирователем доно;шитсльного сигнала 9

1»м гр 1г. О д). 1-1ы участках 1, ill, IV преобразования кон»танга, поступающая на сумматор

7, равна < 0», на участках II, 1 се значение эквивалентно углу . =- 90 . а и« уч«»п.» 5— уг.1у и=270". Б р». ультагс» мпроьы1пя на выходе с мматоры i форм пру. т li игп,1л 1код п.пl напр51жснl50), п130порцпон11. 1ьпы>1 > г.1у поьорота роторы (КЬ Г 1 i> дпыпы онс oi О до 50О (см, фп1. Зс).

Формулы изобрстсни»

Преобразователь углы iloBopo i а вала и элсктрическ1п сигна.i, »одсржащии дат«I» —— сину ОНО I>oiIIIIV»НЫ и Bp «illa Iolii II1105I Tp alIC(pop магор, соединсш1ыи io входом блока выдслс15 ния напряжений огибаю1цих, выходы которого через переключатель диапазонов подключены к олок сраьч1ени», о. ок упрыилснп51, входы

1 0 1 opol Î подкгlюч»11ы 1. Выходам Ол01 а иыде.Iе11и51 нап13яженпп Огиоыlощих,;1 первыll выход — к псрсключагслю диапазонов, и сум.,1атор, О т л и ч à 10 щ и ll i lя тем, что, i цсль10 поиыII;»IIII5I надежносп; pdGOTII и упрощсшш конс1рукцш1 преобразователя, ь него введены генератор синусоидального напряжения, олок измеренш1 ирсменпого интервала и формпроиыте.1ь jolio.øiITB.Iüiiol о сигналы, иыход когорого подключен к сумматору, а вход — ко второму выходу блока управления, трст1ш вы: Од ко1орого подкгпочсн к одному lia и.,одов

30 блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напряжения, выход олока сравнения через

0;Iob; измерения временного интервала подключен к сумматору.

,гесс. - (@auto)

С (канеч)

Вы,тоР (, () (Ы (-1

И (- л ркииа 1 н. (o i 1 I(o!typ, внииа

I>o...l,ioi1 Л. Тюрина

Ix р,! Itlo(l Д, Орлова

:.3;i: а; и)67 4 Л ("(Тира.н г(:1(1 Iо;и;.г.: н

Ц1111111(1! 1, o1 ij> "Ii o;:. г > i.очн гоiii i ногii . 1иниг рои C..(:i. Р лг.:;.:I;Iooþoi; " "l! II o в;iц ги(I, i,!01 и 1 „н, в: а,+; 1.н I o(, и вая и ц . г I 5

Ти:ии (дафн:o !i < .ануиова,