Преобразователь угла поворота вала в частоту
Патент 739608
Авторы
Преобразователь угла поворота вала в частоту
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<,739608
Союз Советсккк .
Социалистически«
Республик нр-, ь ) (6l ) Дополнительное к авт. свиЛ-ву(22) Заявлеио12.10,77 (21) 25Э5715/18-24 (51) !А. Кл.
G 08 С 9/04
Н 0З К 1З/02 с нрисоелкнением заявки,%- т«еударстеа««ы« кемнтет
СССР не делам «аобрете««й н еткрыт«й (23) Приоритет (53) УДК 681, 325(088 8) Опубликовано 05.06.80, Бюллетень ре 21
Дата опубликования описания 05,06.80 (72) Авторы изобретения
10. Я. Малков и А, В, Тараха (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА
В ЧАСТОТУ
Предлагаемое устройство относится к области телеметрии и предназначено для . непосредственного преобразования угла поворота вала в частоту следования имп ульсов в аппаратуре с высокими точностными параметрами., Известны устройства преобразования . угла поворота вала в частоту, в кото рых питание датчиков осуществляется от нестабилизированной сети. Они построены
10 с промежуточным преобразованием в код либо фазовых, либо амплитудных параметров датчика. В последнем случае в устройствах тнзедусмотрена компенсация влияния нестабильности напряжения сети (1), Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности явля= ется устройство, содержащее последовательно соедяненные датчик угла поворота вала, коммутатор входных сигналов, дио- кретный делитель напряжения (ДДН)» преобразователь напряжения переменного тоKB B двоичный код, преобразователь Kog» частота и резистор, включенный последо2 вательно с датчиком и соединенный со вторым входом кбммутатора входных сигналов. Координация работы осуществляется устройством управления (2, Преобразование цроисходит. в два такта. В первом такте в код преобразуется падение, напряжения на резисторе, коэффициент передачи ДДН при этом равен единице, Полученный код записывается в регистр ДДН, коэффициент передачи которого после первого такта становится неравным единице. Во втором такте в код преобразуется сигнал от датчика угла поворота, Полученный во втором такте код записывается во входной регистр тнзеобразователя код — частота и преобразуется в частоту следования импульсов. По окончании второго такта преобразования регистр ДДН очищается, я после этого повторяется первый такт преобразования - такт компенсации влияния нестабильности напряжения сети.
Это устройство имеет два основных т«достатка: неоправданно большой объем
8 4 делимое напряжение изменяется прямо пропорционально изменению напряжения сети, происходит компенсация влияния нестабильности напряжения сети на выходную частоту преобразователя, Напряжение на вь ходе датчика 1 равно
3 73960 оборудования и невысокое быстродействие, Эти недостатки обусловлены тем, чу по сушеству выполняется двойное преобразование - сначала в код, затем кода в частоту следования импульсов.
Второй недостаток обусловлен также тем, что преобразование производится последовательно в два такта.
Бель предложенного изобретения— повышение быстродействия и упрон1ение 10 преобразователя.
Сущность предложения заключается в том, что преобразование угла поворота вала датчика происходит непосредственно (без промежуточного преобразования) и
15 непрерывно, Это достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в частоту введен преобразователь напряжения в
20 частоту, выход датчика угла поворота вала соединен с первым входом дискретного делителя напряжения, выход которого соединен со входом преобразователя напря"жения в частоту выход источника напряЭ
25 жения соединен со входом преобразователя напряжения в код; выход которогосоединен со вторым входом дискретного делителя напряжения, .
На чертеже иэображе на функциональ30 ная схема предлагаемого преобразователя, Преобразователь угла поворота вала в частоту содержит последовательно соединенные датчик 1 угла поворота вала, дисркретный делитель 2 напряжения (по аналоговому входу), преобразователь 3. напряжения в частоту и преобразователь
4 напряжения в код, выход которого соединен е цифровым входом дискретного делителя 2 напряжения а вход — со вхо 40 дом датчика 1 угла поворота вала. Датчик 1 подключен к источнику 5 напряжения, Выходное напряжение датчика 1, пропорциональное углу поворота его вала, преобразуется в частоту следования им. пульсов преобразователем 3. При этом на выходное напряжение датчика влияют колебания напряжения сети, от которой возбуждается датчик. Для компенсации этого
50 влияния на выходную частоту устройства напряжение сети в преобразователе 4 преобразуется в код, обратно пропорционально которому изменяется коэффициент деления выходного напряжения датчика 1 в делителе 2, Таким образом, при изменении напряжения сети коэффициент деления изменяется обратно пропорционйльно изменению напряжения сети, а поскольку
0=K. А 0 с где К вЂ” коэффициент передачи датt чика 1; †. угол поворота входного вала датчика, Напряжение на выходе делителя 2 напряжения равно
U =К К А1.1, 2 1 2 С где K,> — коэффициент деления делителя 2 напряжения, Частота на выходе преобразователя
3 равна
ВэВ У 2 1 1 2 К55 АОс. где К вЂ” коэффициент передачи преЪ образователя 3.
Коэффициент деления делителя 2 напряжения определяется выражением х где y, — значение кода на цифровом входе делителя 2 напряжения. Поскольку цифровой вход делителя 2 напряжения соединен с выходом преобразователя
4, а вход этого преобразователя — со входом датчика 1, значение кода на циф- . ровом входе делителя 2 напряжения будет
4 с.
2. где K — коэффициент передачи преоб.4 разователя 4, Таким образом, частота следования выходных импульсов будет определяться выражениемм: с к;К И
Фa „ к о к
4 С
Как видно иэ последнего выражения частота следования выходных импульсов пропорциональна только одной переменнойуглу поворота вала датчика 1 и не зависит от напряжения сети, от которой этот датчик возбуждается. Преобразование происходит непрерывно, выходная частота следит за изменением угла 4.. .Код на цифро— вом входе делителя 2 напряжения обновляется с частотой, равной быстродействию преобразователя 4, Предложенное устройство при реализации на той же элементной базе, что и известное устройство, имеет быстродействие по крайней мере в два раза выше, так как изменение частоты следования импульсов на его выходе происходит непрерывно, Кроме того, время обновления
Составитель И, Бочарова
Редактор Т, Загребельная Техред Я. Бирчак Корректор С. Шомак
Заказ 2945/46 Тираж 682 Подписное
БПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4
5 7396 кода на цифровом входе дискретного делителя напряжения в предложенном устройстве в два раза меньше, чем в известном, Объем оборудования описываемого устройства меньше, чем известного, так как
В нем нет комм ATopG Входных сигналов и обшего устройства управления, Преобразователь напряжения в код перенесен из основного канала в канал компенсации, что позволяет снизить требования к нему и о упростить его схему, Преобразователь напряжения в частоту по своей конструкции проше, чем преобразователь код — частота, и не содержит громоздкого кварцевого резонатора, Следовательно, объем оборудования в предложенном устройстве по сравнению с известным устройством уменьшен примерно в два раза, Форм ула изобретения
Преобразователь угла поворота вала в частоту, содержаший источник напряже08 6 ния, выход которого соединен со входом датчика угла поворота вала, дискретный делитель напряжения, преобразователь напряжения в код, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения быстродействйя и упрощения преобразования, в него введен преобразователь на эяжения в частоту, выход датчика угла поворота вала соединен с первым входом ди кретного делителя напряжения, выход которого соединен со входом преобразователя напряжения в частоту, выход источника напряжения соединен со входом преобразователя напряжения в код, выход которого соединен со вторым входом диск« ретного делителя напряжения.
Источники иноформации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Великобритании N 1352529, кл, G 4 Н, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР ,N. 195206, кл, G 06 Г 14/00 30,04.66 (прототип),