Двухотсчетный электромеханический преобразователь углового положения вала в цифровой код

Двухотсчетный электромеханический преобразователь углового положения вала в цифровой код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 l о и и б-к-"и и "еИ ЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)585515

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.11.75 (21)2193767/24 (51) М. Кл.

G 08 С 9/00 с присоединением заявки №

Гясуаврстсвввй таисит

6еввта Мехстров CCCP ю дяхэи язтбрВТВихй м стхритхй (23) Приоритет (53) УДК 681.325 (088. B) (43) Опубликовано 25,12.77. Бюллетень №4 (45) Дата опубликования описания 23.12.77 (72) Авторы изобретения

О. А. Павлов, А. R. Любимов и В. И. Смирнов (71) Заявитель

Лениградский институт авыацыонного приборостроения (54) ДВУХОТСЧЕТНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ

ВАЛА В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть исполь зовано для преобразования углового положения контролируемого вала в цифровой код.

Известны двухотсчетиые преобразователи углового положения вала в код,,содержашие двухотсчетный датчик углового положения вала, выходные обмотки грубого и точного отсчетов датчыка подключены к электронным блокам обработки и преобразования информа- 0 пии в код Я.

Недостатком известного преобразователя является сложность схемы, невысокая надежность и точность.

Наиболее близким решением является 1х преобразователь, содержащий двухотсчетиый датчик, соединенный с каналами грубого и точного отсчетов непосредственно и через источник нерыоднческого сигнала, и блок индикации P).

Ю

Недостатком этого известного преобразователя является сложность. схемы преобраэо ввния, низкая помехоустойчивость иэ-эа на1 личия импульсных схем, значительная ошибка преобрвзоввни я. 25

Белью изобретения является повышение точности преобразователя.

Это достигается тем, что в него введены дешыфрвторы грубого и точного отсчетов, блок» ключей грубого и точного отсчетов, ключи переменного тока, усилытель переменного тока, вентиль, элементы И и НЕ и блоки управления, выходы каналов грубого и точного отсчетов подключены через соответсгвукпцие дешифраторы к входам блоков ключей, выходы которых соединены с входамы блока индикации, ключи переменного тока через последовательно соединенные усилитель пе- ременного тока н вен;иль подключены к одному иэ входов элемента И, выход которого соединен с входом одного иэ блоков управления и через элемент НЕ - с входом другого блока управления, выходы блоков управления соединены с другими входами блоков ключей грубого отсчета, выходы двухотсчетного датчика соединены с одной группой входов ключей переменного тока, другая группа входов «оторого соединена с выходами канала грубого отсчета, другой выход канала

585515 точного отсчета соединен: с другим входом элемента И.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 и 3 - диаграммы напряжения, поясняо щие его работу.

Преобразователь содержит двухотсчетный датчик 1, состоящий из многопсмпосного многофазного поворотного трансформатора 2 точного отсчета и двухполюсного многофазного 1о поворотного трансформатора 3 грубого отсчета, роторы которых жестко связаны. Источник периодического сигнала 4>выходы поворотных трансформаторов с прострапственно смещенными Обмотками через соответствующие фазочувствитепьные усилители 5 подключены к одному из выходов элементов шунтирования 6, K другому Входу каждо1-О из кОТОрых подкпючеп ВыхОд фязОчувс-.витепьного усилителя последующей фазы Внутри отсче« п та. Элементы 5 и 6 в сочетании Образуют каналы грубого 7 и точного 8 Отсчетов.

Выходы элементов шунтирования 6 через соответствующие дешифраторы грубого и точного отсчетов 9 подключены к Входам бпоков 5 ключей грубого отсчета 10 и точного отсче— та 11. Выходы грубого отсчета датчика подключены к Одной группе Входов ключей переMoHBoT Î ToKQ 1 2, другая группа ВходОВ кОторых соединена с Выходами элементов шунтирования грубого Отсчета. Выход кшочей переменного тока 12 через усплитепь переменного тока 13 и вентиль, 14 подключен к одному из входов элемента И 15, к другому входу которого подключен выход пер35 вого элемента шунтирования точного Отсчета.

Выход элемента И 15 соединен с блоком управления 16 и через элемент НЕ 17 — с блоком управления 18, выходы которых подключены к другим входам блоков ключей

40 грубого отсчета 10. Выходы блоков ключей. грубого отсчета 10 и точного Отсчета 11 соединены с входами блока индикации 19.

Обмотки возбуждения поворотных транс45 форматоров датчика и опорные входы фазочувствитепьных усилителей соединены с выходами источника периодического сигнала 4. Число фаз {выходных Обмоток поворотного трансформатора грубого Отсчета равпо

50 числу пар полюсов обмотки возбуждения поворотного трансформатора точного отсчета (п =Р, ).

Работу преобразователя поясняют диаграммы напряжений на фиг. 2 и 3. На фиг. 2

55 обозначено: — напряже п я на выходах эпемейтов шунтирования грубого отсчета В функции угла поворота вала;

- 2 - — напряжения на Выходах эпеП 211 мейтов шунтирования точного отсчета.

Двухотсчетвыф датчик имеет лт3. фаз"грубого отсчета и, 1 фаз. точного отсчета, с которых снимаются сигналы и через фазсчувствительные усилители подаются на вход элементов шунтирования, цля описания устройства и принципа работы преобразователи предполагаем, что rgb =4, Q. 2.

Необходимым условием для появления на выходе элемента шунтирования сигнала положительного знака как вгрубом,,так и в точном отсчете является наличие на одном в его входе поиожитепьного сигнапа с вы хода фазочувствитепьного усилителя той же фазы датчика и отрицательного сигнала с выхода фазочувствитепьпого усилителя последующей фазы. Обмотки датчика имеют прост-, ранствен ый сдвиг Ч1 = — в грубом оФсЧе

2Я;

Т3 те и Ч -« = в точном отсчете. Р A

При повороте Вала датчика происходит поочередное появление полезного сигнала на выходе шунтирующих элементов внутри

Отсчета, причем цикл опроса всех фаз точного отсчета датчика происходит в интервале полезного сигнала с выхода шунтирукннего элемента одной чз фаз грубого отс:ета (см. фиг. 2).

На фи-. 3 представлены диаграммы напряжений, поясняющих принцип синхронизации грубого и точного отсчетов. Здесь обозначе-! но."

,, -U >- напряжения на выходе фаз грубого отсчета датчика; — напряжение на выходе первого элемента шунтирования точного отсчета.

На входе элемента Возможны три сочетания сигналов — а, б, в. В случае а) рассогласование отсчетов отсутствует, при этом через блок управления 16 управляющий сигнал поступает на блок ключей грубого отсчета

10„ последовательность зажигания цифр на табло блока индикации соответствует сигналам с выхода дешифратора грубого отсчета.

В случае б) есть рассогласование сигналов точного и грубого отсчетов на величину . Ь дп, которое может иметь место в реальной работе пре бразоватепя. Такое сочетание сигналов при отсутствии синхро.низации приведет к появлению цифры "О в младшем разряде десятичного кода на табло раньше, чем сменится цифра в соседнем старшем разряде. Одновременность появления цифр в разрядах на табло обеспечивается подачей управляющего сигнала с выхода элемента И через элемент HE 17 и блок упраьпения 18 на блок кгпочей грубого отсче та 10, что приводит к гашению очередной цифры и зажиганию последующей в старшем разряде с Опережением на величину возникшеГО рассогласованияе

В случае в) рассогласование выражено в запаздывании сигнала Q> I Hà величину Ь . Этот вариант исключается спеВйй *

/ циальной настройкой двухотсчетного датчика, у которого поворотные трансформаторы грубого и точного отсчета выполняются конструктивно в одном корпусе.

Предлагаемый преобразователь допускает использование серийно выпускаемых микросхем, что позволяет значительно сократить 1О габариты и вес отсчетного устройства. В схеме используется много идентичных узлов, что способствует уменьшению номенклатуры элементов и времени настройки.

Преобразователь позволяет получить дискрет- ность 10" и выше при высокой точности рреобразовани я.

Формула изобр етени я 20

Двухотсчетный электромеханический преобразователь углового положения вала в цифровой код, содержаший двухотсчетный датчик, соединенный с каналами грубого и точ- ного отсчетов непосредствешю и через источник периодического сигнала, и блок индикапии, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены дешифраторы грубого и точ- ЗО ного отсчетов, блоки ключей грубого и точного отсчетов, ключи переменного тока. усилитель пе ременного тока, вентиль, элементы И и HE и блоки управления, выходы каналов грубого и точного отсчетов подключены через соотг» ветствующие дешифраторы к входам блоков ключей, выходы которых соединены с входами блока индикации, ключи переменного тока через последовательно соединенные усилите и переменного тока и вентиль подклю-,. чены к одному из входов элемента И, выход которого соединен с входом одного из блоков управления и через элемент HE — с входом другого блока управления, выходы блоков управления соединены с другими входами блоков ключей грубого отсчета, выходы двухотсчетного датчика соединены с одной группой входов ключей переменного тока, другая групп" входов которого соединена с выходами канала грубого отсчета, другой выход канала точного отсчета соединен с другим входом элемента И.

Источники информ B1LE1 и прин яты B Bo Внимание при экспе. тизе:

1. Лвторское свидетельство 14 415688, кл. & 08 С 9/04, 07, 01.72.

2 Зверев А f. и др Преобразователи угловых перемешений в цифровой код, Энергия, 1974, с, 82.

585515 ас f9÷. 8д/ (уч. ед) v fó÷.ed/ а) Составитель И. Назаркина

Техред Л. Богдан Корректор С. Яма лова, Редактор H. Хлудова

Заказ 5052/40 Тираж 778 :Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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