Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеио241077 (21} 2537472/18-24 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет-Опубликовано 051 179 Ьюллетеиь Мо 41

Дата опубликования описания 0711.79

Союз Советских

Социалистических

Республик ()696515 (51) М. Кл.2 с 08 С 9/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53} УДК 81. 32, (088,8) (72) Автор изобретения

T. Н. Малиновская (71) Заявитель (5 4) П РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА B КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с 5 цифровым вычислительным устройством.

Известны различные преобразователи угла поворота вала в код, содержащие датчик угла, подключенный к блоку формирования кода. 10

B одних известных преобразователях выход датчика угла подключен к блоку преобразования модулированных по амплитуде выходных сигналов датчика угла в модулированные по фазе синусо- 15 идальные сигналы. Выход этого блока подключен к блоку преобразования сдвига фазы в код (1) .

Недостаток известного преобразователя — необходимость Установки в каж- 20 дом из каналов преоб раз ов ат ел я с обственного счетчика импульсов для преобразования временных интервалов между старт-стоп-импульсами в код.

Другие известные преобразователи угла содержат последовательно соединенныее генератор импульс ов, делит ел ь частоты, фильтр, фазовращатель, xcmпаратор и блок вентилей, другие входы которого подключены к выходам разрядов делител я частоты (2 ) .

Их недостатком является значительна я погрешность, вызванная фазовой нестабильностью фильтра.

Наиболее близким техническим решением явл яетс я преобра зов атель угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные гейератор импульс ов, делит ел ь частоты, фильтр, фаэовращатель, компаратор и блок совпадения, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя частоты (3) .

Недостатком этого устройства является его низкая точность, обусловленная необходимостью уравнивания амплитуд опорного и выходного напряжений фазовращателя и подбора параметров преобразователя так, чтобы при любом фазовом сдвиге фильтра фаза

era выходного сигнала запаздывала по отношению к фазе входного сигнала.

Цель предл агаемог о из обрет ени я повышение точности преобразователя.

Для этого в преобразователь угла поворота вала в код введс.ны п х.чсчовательно соединенные лс и >гн; I т ll ный

6965! 5 компаратор, дополнительный блок сов-падения, другие входы которого подключены к выходам разрядов дели-.åëÿ частоты, регистр, преобразователь кода в напряжение, выходы которого подключены к другим входам компарато- 5 ров, а первый вход дополнительного компаратора подключен к выходу Фильтра.

В таком преобразователе сдвиг по фазе выходного напряжения фильтра при- и водит к изменению постоянного уровня выходного напряжения преобразователя кода в напряжение и смещению уровней срабатывания компараторов, компенсируя паразитный сдвиг по фазе Фильтра.

Структурная схема предлагаемого преобразователя представлена на чертежее.

Предлагаемый преобразователь угла поворота вала в код содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, фильтр

3, фазовращатель 4, компаратор 5, блок 6 совпадений, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя 2 частоты. К выходу фильт- 25 ра 3 подключены последовательно соединенные компаратор 7, дополнительный блок 8, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя 2 частоты, регистр 9, преобразователь 30

10 кода в напряжение, выходы которого подключены к другим входам компаратора 5 и 7. Выходы блока 6 элементов И являются выходами устройства.

Предлагаемый преобразователь ра- 35 ботает следующим образом.

Выходные импульсы с генератора 1 импульсов высокой частоты поступают на делитель 2 частоты, из выйодных сигналов которого в фильтре 3 формируется напряжение первой гармоники, поступающее на питание фазовращателя

4 . Выходное напряжение фаз овращат еля

4 сдвинуто по фазе по отношению к входному на угол, пропорциональный углу поворота входного вала фазовра—

45 щателя 4. Компараторы 5 и 7 формируют импульсы их входных и выходных сигналов ф аз овращат ел я один раз за период при нулевых значениях сигналов. Код делителя 2 частоты в момент формирова- ния импульса компаратора 5 является выходным кодом преобразователя и считывается через блок 6 совпадений, а код этого делителя в момент формирования, импульса компаратора 7 не зависит .ат угла поворота фазовращателя

4 и через блок 8 совпадения переписы» вается в регистр 9. Преобразователь

10 Формирует напряжение пропорциональное отклонению кода регистра 9 60 от начального значения с соответствующим знаком. Выходное напряжение преобразователя 10 изменяет порог срабатывания компараторов 5 и 7 и сдвигает пс Фазе выходные импульсы компара.торо"; на величину, пропорциональную

Фаз овой н ест аб иль ности Фильтра 3 в процессе эксплуатации.

Таким образом компенсируется погрешность нестабильности фильтра преобразователя s 9роцессе его эксплуатации.

Предлагаемый преобразователь угла поворота вала в код выполнен на стандартных элементах автоматики и вычислительной техники и исключает необходимость дополнительных регулировок, что повышает точность работы преобразователя по сравнению с известным.

Число разрядов регистра 9 и преобразователя 10 кода в напряжение определяется максимальной нестабильностью фильтра 3 в процессе эксплуатации.

Номинальное значение порогов срабатывания компараторов 5 и 7 устанавливается в соответствии с кодом регистра

9, соответствующим нулевому сдвигу по фазе выходного сигнала фильтра Л.

Экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя угла поворота вала в код определяется

его техническими преимуществами.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фильтр, фазовращатель, компаратор и блок совпадения, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя частоты, отличающийся тем,что,c целью повышения точности, введены последовательно соединенные дополнительный компаратор, дополнительный блок совпадения, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя частоты, регистр, преобразователь кода в напряжение, выходы которого подключены к другим входам компараторов, а первый вход дополнительного компаратора подключен к выходу фильтра °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3505669, кл. 340-34 7, опублик, 1970 °

2, Авторское свидетельство СССР

Р 510731, кл. G 08 С 9/00, 973.

3. Авторское свидетельство СССР

9 334581, кл. G 08 С 9/04, 1970.

Составитель A. Смирнов

Редактор Б. Павлов Техред М. Келемеш Корректор Б . Бутяга

Заказ 6773/52 Тираж 710 П одпис н ое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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