Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П

ИЗО

2045?

К АВТОРСК (6) ) Дополнктел (22) Заявлено 17 с присоединением (23) ПриоритетОпубликован

Дата опубл

М. Кл.

08 С 9/04

Воуйврстивииый комитет

СССР ао делам изобретений и втхрьпий

ДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Е. Чеботаев и В. В. Рудаков (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, может быть использовано в системах управления с цифровой обработкой инфор маци и.

Известен преобразователь угла пово

3 рота вала в код, который содержит датчик угла поворота вала, выходы которого соецинены со входами компараторов и входами ключей, выходы которых сое10 динены со входами демодулятора. Выхоцы компараторов соединены со вхоцами дешифратора, выход которого соединен с управляющими входами ключей и блока преобразования напряжения в код, к ttpy гому входу которого подключен выход цемодулятора. Выход блока преобразова ния напряжения в код через последова» тельно соединенные вычитаюшее устрой» ство и блок умножения подключен ко вхо ду реверсивног о счетчика (1 ).

Однако этот преобразователь имеет недостаточную точность воспроизведения угля врянгении, обусловленную ошибкой

2 интегрирования, имеющей накапливающий ся характер и достигающей максимально го значения на углах < =- 2 k (где

Q aO» 2, ...), соответствующих пЪп ному обороту объекта. Ошибка в первом приближении имеет линейный закон возрас тания в зависимости от угла вращения.

2

Дисперсия ошибки интегрирования (б „нт,) линейно зависит от угла вращения объек" та 6 инт. =т(2)=М, где М - постоян ный коэффициент. Ошибка интегрирования имеет периодический характер при сбрасывании реверсивного счетчика один раэ за оборот. Этот недостаток ухудшает точностные характеристики преобраэова теля при воспроизведении угла вращения.

Ilenb изобретения - повышение точ ности преобразователя.

Это достигается тем, что в преобра зователь угла поворота вяля введен пре обраэователь кода в код, входы которого подключены к выходам компяряторов, а выходы соединены со вкопями соответст вуюших разрядов реверсивпогп :четчика.

72045 7

На чертеже представлена структурная схема преобразователя угла поворота вяля в коц °

Выходы датчика 1 угла поворота вале например сельсина-датчика, соединены со

Bxog&MH компараторов 2 и входами ключей

З„выходы которых соецинены со входами демодулятора 4. Выходы компараторов 2 соединены со входами дешифратора 5, выход которого соединен с управляющими вхо1О дами ключей 3 и входами блока преобра-зования напряжения в код 6, к другому входу которого подключен выход цемодулятора 4. Выход блока 6 преобразования

15 напряжения в код через последовательно соединенные вычитающее устройство 7 и блок 8 умножения подключен ко входу реверсивного счетчика 9. Входы преобразователя 10 кода в код подключены т3 к выходам компараторов 2, а его выходы — к входам соответствующих разрядов реверсивного счетчика 9.

Преобразователь угиа поворота вяля в код работает слецующим образом.

Напряжения, снимаемые -, фазных Обмоток сельсин-датчика 1, в зависимое:;

От угла ПОНОрОта О, изменяются пс си нусоидальному закон-,. Эти напряжения

lJ,tJ, U< являются переменными с чяс333 тотой напряжения питания (возбуждения), модулированные по амплитуде по "инусоидальному (или косинусоидальному, в за-;висимости От того, что выбрано эя качало отсчета) закону углом поворота вяля г

32 ,вращающегося объекта), причет«я иэ я пространственного сдвига обмоток. синхронизации oezrcIIH-датчика 1 (120 ) соответственно закон модуляции ь каждой фазе имеет Один и тот же характер, о только со сдвигом в 120 . Фяэные напряжения поступают HQ входы KOM;IIQp»70 ра 2 и электронных ключей 3. На компараторах 2 напряжениях (.), U и U сравниваются попарно между собой и с нулевым уровнем. В момент равенства огибающие фазных напряжений имеют максимальную крутизну и поэтому ня о углах о(— 30 К получается наибольцтая точность фиксации угловых положений ротора, то есть выделяются 12 секторов с большой точностью фиксации их границ, в пределах которых определяется внутрисекторное значение кода угла с помощью блока 6 преобразования напряжения в код. Сравнением мгновенных значений фазных напряжений получаются импульсные последовательности. Формируемый из каждой последовательности строб несет информацию с высокой точностью фиксации О передних и з»дних

O границах 30 -х -.екторов, причем передний фронт строба определяет кя.: передО нюю границу 30 -го сектора, тяк п эяд (Ъ нюю предыдуатего 30 -го сектора, я задний фрОнт переднюю цругогО 30 о го сектора и эяцнютО, предшествующего ему сост ветст вен но. П ря м Оу гол ьттые имт:ульсные последовательности в компаря.г> торах сле уют с чя"тотой г:итяющей сети, фязя которых несет информяп -; О о моментах сравнен«я. СтрОбы " -выхода

КОмпярятОрОв 2 поступ»тот ?тя вход де—

t?HифрятОря 5, с выходя 3<отерoio 333срми руется сиг? ал у тря33лен33я электрон?.ыми гт клю тям;:" 3 II 3H»i

6 напряжения в код формирует код угла

О в ирец"IIi.х 30 -х сеттторов. Знак входного биполярного няттряжения преобразователя 6 напряжения в код определяется сигналом = дешифряторя 5, В пределах

30 -х секторов огибающая соответствующих напряжений близка к линейному закону (2% Ошибка отклонения синусоидального чяпряжения компенсируется соответствующим вн:бором сетки резисторов).

Нагряхтя ..иэ «IQ входе блока 6 преобразования ттяттряжения В коц изменяется по пилообразному з»кону в пределах полного оборот»:==яд;:. Код амплитуцного значения пилсобряэиэт О напряжения с выходя блок» 6 преобряэовянття напряжения и ;.oII поступает IIQ вттоц вычитятощего устройства 7, которое формирует ециничные приращения вычитанием двух последова-. тельных по времени коцов. Ециничттьте приращения поступают и» вход блока 8 умножения. который служит для преобразования единичных трира>:.сений умножением ня определенный коэффициент их последовательности цля получен3тя цттоичного кода !» ня выходе реверсивногО счетчика 9. Тяк кяк ня 333:Ixo33e компзряторя

2 «случаются стробы с высокой -,o гностью фиксации фронтов„то прецстявл-.-е"-тся пер-.спективным испольэовать данное ттре3тму.= ществО и для коррекции показаний ревер:сивного счетчика 9 в процессе прея. ря« эОБапия угла пОВОротя вяля я кОд, КОррекция

Осуществляется с помощ..ю бло »3 " 0 пре5 7204 образования кода в код, который осуществляет сброс реверсивного счетчика 9 и ввод соответствующего кода двенадцать раз за оборот (тц есть при прохождении о границы каждого 30 -го сектора}. Так как стробы с выхода компараторов 2 одо нозначно определяют каждый 30 -ый сектор, то блок преобразования кода в ,код формирует на выходе код, соответсто вующий определенному 30 -ому сектору, 10 а реверсивный счетчик 9 осуществляет суммирование (или вычитание в зависимости or направления вращении) приращений с выхода блока 8 умножения с о кодом соответствующего 30, -го сектора.

На выходе реверсивного счетчика 9 получается параллельный двоичный код угла поворота вала. Блок 10 преобразования кода в код легко реализуется на обычных логических схемах или на базе постоянного запоминающего устройства.

Предложенный преобразователь угла поворота вала в код обладает высокой точностью преобразования угла вращении вала в код за счет значительного умень25 шения ошибки интегрирования, ефф.хтив57 6 ной коррекции показаний реверсивного счетчика 9 в пределах полного оборота вала. Достигается уменьшение ошибки интегрирования приблизительно в 12 раэ, что соответственно уменьшает ошибку воспроизведения угла вращения. В пред ложенном преобразователе обеспечиваето ся точная фиксация границ 30 -х секторов.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в кодотличающийся тем,что, с целью повышения точности преобразовате» ля, в него введен блок преобразования кода в код, входы которого соединены с выхода ми компараторов, а выходы - со входами соответствующих разрядов реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка,% 2362876/1824, 1976, М., кл. С 08 С 9/04, по которой црння то решение о выдаче авторского свидетельства.

Составитель И. Незеркине

Редактор A. Виноградов Техред H. Дсталош Корректор А. Гриценко

Заказ 10223/36 Тираж 682 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Реушскея неб., д. 4/5

Фнлиеп ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4