Преобразователь угол-код

Преобразователь угол-код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<н696517

41) ьЦ 4Ы .;: (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1 710 77 (21) 2 5339 38/18-24 (5 t ) M. Кл. 2

G 08 С 9/04 с присоединением заявки М—

Государственннй комитет

СССР но делам изобретений и открьлий (23) ПриоритетОпубликовано05,11.79. Бюллетень Йо41

Дата опубликования описания 07,1179 (53) УДК 621. 372 (088 . 8) (72) Автор изобретения

A. П. Пинчук (715 Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” КОД

Предлагаемое Устройство относится к преобразователям угловых перемещений в цифровой код и может быть использовано в измерительной технике и автоматике.

Известны преобразователи угол-код, отсчетн ая часть к от орых построена по принципу системы следящего уравновешяваниа в фазовом или амплитудном режимах без электромеханических элементов (il .

Эти устройства имеют высокое быстродействие и большую надежность по сравнению с системами с электромеханическими элементами. ниболее близким по технической сущности к предложенному преобразователю является преобразователь уголкод, содержащий индукционный датчик 20 угла (фазовращатель),построенный на основе врашающегося трансформатора, выход которого соединен со входом статического фазовращателя, который управляется кодом с реверсивного счетчика. Запитываются датчик угла и статический фазовращатель or генератора через фазорасщепитель и усилители ортогональных напряжений. При повороте ротора индукционного датчика происходит изменение фазы напряжения на выходе датчика, Фазовый сдвиг этого напряжения компенсируется статическим фазовращателем, выходное напряжение которого поступает на первый вход фазового детектора, на второй вход которого подано напряжение запитки датчика угла в качестве опорного. Выходное напряжение детектора, пропорциональное величине нескомпенсированного фазового сдвига, поступает на управляемый генератор и вентили управления. Управляемый генератор через вентили управления изменяет код реверсивного счетчика, а следовательно, и фазовый сдвиг статического фазовращателя.Изменение кода происходит до полной компенсации фазового сдвига датчика угла (2) .

Однако в этом устройстве при изменении параметров орто гон альных син усоидальных напряжений, которыми запитывается вращающийся трансформатор, появляется дополнительный фазовый сдвиг в выходном напряжении. Этот фазовый сдвиг, равноценный повороту вала преобраз ователя, приводит к увеличению погрешности преобраз ов ат ел я .

В динамике при вращении ротора индук696517 ционного фазовращателя сопротивление обмоток статора не остается постоянным. Это приводит к изменению величины тока через обмотки и, следовательно, к дополнительной погрешности преобразователя, что требует применения блоков стабилизации така и блока подстройки Фазового сдвига.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя путем устранения влияния изменений параметров ортогональных напряжений.

Указанная цель достигается тем, . что в преобразователь введен блок сравнения, выход которого соединен первым входом фазового детектора.

Выход датчика угла подключен к первому входу блока сравнения. Выход статического Фаэовращателя подключен ко второму входу блока сравнения и второму входу. Фазового детектора.

Выходы усилителей ортогональных напряжений подключены ко вторым входам статического фазовращателя. на чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь включает : генера- 25 тор 1, фаэорасщепитель 2, усилители ортогональных напряжений 3, датчик . Угла (Фазовращатель) 4, статический

Фазовращатель 5, блок сравнения 6, фазовый детектор 7, управляемый ге- 30 нератор 8, ключи 9, реверсивный счетчик 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Сигнал генератора 1 поступает на 35 фазорасщепитель 2, где он преобразуется в два сииусоидальных сигнала, равных по величине и сдвинутых один относительно другого на 90 . Эти сигналы усиливаются усилителями 3 и по- 40 ступают одновременно на входы датчика угла 4 и статического фазовращателя 5.

Вид сигналов на выходе датчика угла и статического Фазовращателя будет следующим:

U

Б Я1в((+ > ), где Цр, Ус р - амплитуда напряжения на выходе датчика угла и статического фазовращателя соответственно, 14р- фазовый сдвиг сигнала на выходе датчика угла, пропорциональный углу поворота вала с, 1(,р- фазовый сдвиг сигнала на выходе статического фаэовращателя, 55 пропорциональный коду.

Выходные сигналы датчика угла и статического фазовращателя поступают на входы блока сравнения б. Эдесь про. исходит вычитание этих сигналов и уси-60 ление раэностного сигнала U>Sin(t +

+q ) -()„„Я1п(+ ч,); выходной сигнал с блока сравнения 6 выпрямляется Фаэовым детектором 7 и управляет работой управляемого генератора 8 и через ключи управления 9 — работай реверсивного счетчика 10. Код реверсивного счетчика 10 изменяется до тех пор, пока разница сигналов на выходе блока сравнения б не станет равной нулю UqðSin(м1+ р) — U Sin(et+ q ) =0 значение кода реверсивного счетчика 10 является выходным кодом преобразователя. При изменении параметров ортогональных напряжений, неравенстве амплитуд или отличии фазового сдвига ат 90 в выходных напряжениях Фазовра" щателей 4 и 5 изменяется амплитуда и

Фазовый сдвиг. Изменение амплитуд и фаз выходных напряжений датчика угла

4 и статического фаэовращателя 5 происходит на равные величины и в одном направлении. Выходные напряжения фазовращателей 4 и 5 поступают на блок сравнения б, поэтому эти дополнительные приращения выходных сигналов компенсируются и выходное напряжение блока сравнения остается неизменным. 1 аким образом, равновесное состояние схемы преобразователя не нарушается и выходной код остается прежним. В связи c т еeмM, ччто в предлагаемом устройстве датчик угла 4 и статический фаэовращатель 5 запитываются от одного йсточника и их выходные сигналы вычитаются на блоке сравнения б, устраняется составляющая погрешности, обусловленная изменением параметров питающих напряжений;благодаря чему упрощается схема формирования ортогональных питающих напряжений, исключаются блоки стабилизации токов через обмотки индукционного фаэовращателя и блоки подстройки 90 фазового сдвига. Это упрощает построение преобразователей и расширяет сферу их применения.

Формула изобретения

Преобразователь угол-код, содержащий генератор, подключенный через фаэорасщепитель к усилителям ортогональных напряжений, выходы которых. подключены к входам датчика угла, статический фаэовращатель, фазовый детек тор, выход которого соединен непосредственно с первыми входами ключей и через управляемый генератор — со вторыми входами -ключей, выходы которых через реверсивный счетчик подключены к первому входу статического фазовращателя и выходу преобразователя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введен блок сравнения, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, выход датчика угла подключен к первому входу блока сравнения, выход статического фазовращателя подключен ко второму входу блока сравнения и второму входу фазового детектора, вы-

696517

Составитель Н. Бачарова

Редактор A. Виноградов Техред М.Келемеш Корректор В. Бутяга

Заказ 6773/52 бирюк 710 Нодписное

gHHHIIH Государственного комитета СССР. по делам изобретений и оТкрытий

113035, Москва, М-35, раущская наб.,д 4/5

Филиал ППП- Патент, г. У кгород, ул. Проектная, 4 ходы усилителей ортогональных напряжений подключены ко вторым входам статического фаэовращателя.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зверев А. Е., Максимов В. П., 5

Мясников В. А. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код

Л., 1974 с. 75, 137.

2. Зверев A. Е., Максимов В. П., Мясников В. A. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код

Л., 1974, стр. 81, 82 "(йрототий) °