Способ преобразования угла поворота вала в код

Способ преобразования угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>765846 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 021078 (21) 2668778/18-24 (51)М. Кл.

6 08 С 9/04 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230980.Бюллетень N9 35

Дата опубликования описания 230980 (53) УДК 681. 325 (088.8) Н.К. Александрович, В.М. Басенко, В.П. Глынин, A.Ï. Григорьев, С.М. Кобзев и В.Ф. Тараев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к способам преобразования угла поворота в код, и может быть использовано при создании автоматизированных информационных 5 и управляющих систем с цифровыми вычислительными машинами.

Известны способы преобразования угла поворота вала в цифровой код, основанные на преобразовании угла поворота вала в синфазные напряжения переменного тока, преобразовании синфазных напряжений последовательно в сиrналы синусоидального напряжения, фаза первого из которых линейно свя- 15 зана с углом поворота, а фаза второго — с дополнением до 360, и сравнения фаэ сигналов 1).

Недостатком указанных способов является большое время преобразова- 20 о О ния в диапазоне углов от 0 до 360

При этом, время преобразования в значительной степени определяется длительностью переходных процессов после переключения сигнала на входе фазосдви- 25 гающей цепи в устройствах, реализующих указанный способ.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является способ, основанный на преобразовании угла по- 30

2 ворота вала в синфазные .напряжения переменного тока, амплитуды которых пропорциональны синусу и косинусу угла поворота, преобразовании синфаэных напряжений последовательно в системы синусоидального напряжения, фаза первого из которых линейно связана с углом поворота, а фаза второго с дополнением угла поворота до 360, в котором, кроме того, фиксируют момент перехода первого сигнала через нуль, подают опорный сигнал в момент окончания зоны нерабочих углов, подают импульсы фиксированной частоты, фиксируют момент перехода второго сигнала через:нуль и прекращают подачу импульсов фиксированной частоты, подсчитывают импульсы фиксированной частоты, число которых пропорционально углу поворота вала (2).

Недостатком этого способа преобразования является ограничение эоны рабочих углов, в которой возможно преобразование (датчик неполнооборотен), Кроме того, выработка в соответствии со способом опорного сигнала требует дополнительной аппаратуры.

Цель изобретения — расширение диапазона преобразования (расширение

765846

4 эоны рабочих углов до 360 ) без ухудшения быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в способе преобразования угла поворота вала в код, основанном на преобразовании угла поворота вала в синфазные напряжения переменного тока, поочередном преобразовании синфазных напряжений в синусоидальные напряжения, фаза первого из которых линейно связана с углом поворота, а фаза второго - с дополнением до 360, . фиксации моментов перехода через нуль первого и второго синусоидальных напряжений, определении интервала между ними, заполнении его высокочастотными импульсами, которые под- !5 считываются, и определении промежуточного кода в момент прохождения первого синусоидального напряжения через нуль задерживают фиксацию момента перехода через нуль второго 2О синусоидального сигнала на заданный интервал - интервал времени, который заполняют заданным количеством импульсов, фиксируют момент прохождения через нуль второго синусоидаль.ного напряжения, сравнивают его с опорным сигналом и по результату сравнения Формируют сигнал, которым корректируют промежуточный код и получают выходной код.

Эадержка фиксации момента перехода через нуль второго синусоидального напряжения позволяет исключить влияние переходных процессов, вызванных переключением сигнала на входе фазосдвигающей цепи, на результат преобразования. После синусоидального напряжения через строго определенное и всегда постоянное время, достаточное для окончания переходных процессов, формируется сигнал разрешения 40 фиксации момента перехода через нуль второго синусоидального напряжения.

Возможны два случая момента перехода через нуль второго синусондального напряжения. В первом случае мо- 4 мент перехода через нуль второго синусоидального напряжения наступает после времени задержки и подсчитанное, число импульсов пропорционально углу поворота вала. Во втором случае момент перехода через нуль второго синусоидального напряжения наступает во время задержки, тогда съем высокочастотных импульсов прекратится после момента перехода через нуль второ-, го. синусоидального напряжения в следующем периоде. В этом случае подсчитанное число импульсов требует коррекции.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя угла поворота ва- $0 ла в код.

Преобразователь включает синуснокосинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, переключатель 2 входов фазосдвигающей цепи, фазосдвигакицую цепь 3, формирователь 4 строб-импульсов, устройство 5 блокировки, элемент 6 И, генератор 7 импульсов высокой частоты, двоичный счетчик 8, схему 9 коррекции.

При запитке синусоидальным напряжением первичной обмотки CKBT 1, на вторичных обмотках трансформируются сигналы переменного тока, амплитуды которых пропорциональны синусу и косинусу угла поворота ротора относительно статора.

Эти сигналы поступают на переключатель входов фазосдвигающей цепи 2, имекщий два положения и соответственно два вида подключения вторичных обмоток к входам фаэосдвигающей цепи 3.

В зависимости от положения переключателя входов 2 на выходе фаэосдвигающей цепи 3 формируются сигналы синусбидального напряжения, фаза первого из которых пропорциональна углу поворота вала, а Фаза второго — дополнению до 360О .

Сигналы синусоидального напряжения с выхода фаэосдвигающей цепи 3 поступают на форМирователь 4 строб-импульсов, который вырабатывает в момент пе« . рехода синусоидального сигнала через нуль от отрицательных к положительным первый или второй строб-импульсы. По первому строб-импульсу устройство 5 блокировки формирует сигнал, по которому элемент б И, разрешает прохождение импульсов высокой частоты с генератора 7 импульсов высокой частоты на вход двоичного счетчика 8, и который поступает также на переключатель входов фазосдвигающей цепи 2 для переключения вторичных обмоток. Одновременно устройство 5 блокировки блокирует прохождение последующих стробимпульсов.

Двоичный счетчик 8, подсчитывающий количество импульсов высокой частоты, по определенному количеству импульсов М вырабатывает сигнал раэблокировки, поступающий на устройство 5 блокировки. Количество импульсов и определяется из условия:

М 7 Т 7 где T - время окончания переходных процессов после .переключения вторичных обмоток;

1 - тактовая частота импульсов высокой частоты.

После снятия блокировки по второму строб-импульсу, поступающему с формирователя 4 строб-импульсов через устройство 5 блокировки на элемент б И, прекращается поступление импульсов высокой частоты на вход двоичного счетчика 8. Второй строб-импульс поступает также на переключатель входов фаэосдвигающей цепи 2 для переключения входов фазосдвигающей цепи в исходное положение.

765846

Формула изобретения

Составитель П. Наэаркина

Редактор Т. Киселева Техред М. Кузьма Корректор М. Коста

3 аказ 6924/18 Тираж 682 Подписное . ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Второй строб-импульс поступает также на блок 9 коррекции для сравнения с сигналом опорной фазы и вырабатывает сигнал коррекции числа импульсов, зафиксированных в счетчике 8.

В результате в счетчике 8 фиксируется код, пропорциональный углу поворота вала.

Использование предлагаемого способа преобразования угла поворота вала в код позволяет расширить диапазон преобразования угла до 360 при сокращении аппаратурных затрат на 10-15%.

Благодаря этому расширилась область использования преобразователей с промежуточным преобразователем в фазу и переключением обмоток датчика 15 без ухудшения их быстродейстйия, что позволяет сократить расходы на проектирование специализированных преобразователей угла поворота вала в код, используемых в цифровых следящих 2О системах и автоматизированных системах управления.

Способ преобразования угла поворота вала в код, основанный на преобразовании угла поворота вала в синфазные напряжения переменного тока, поочередном преобразовании синфазных напряжений в синусоидальные напряжения, фаза первого иэ которых линейно связана с углом поворота, а фаза второго — с допсйтнением до 360, фиксации моментов перехода через нуль первого и второго синусоидальных напряжений, определении интервала между .ними, заполнении его высокочастотными импульсами, которые подсчитываются, и определении промежуточного кода, отличающийся тем,. что с целью расширения диапазона преобразования, в момент прохождения первого,синусоидального напряжения через нуль задерживают второй синусоидальный сигнал на заданный интервал времени, который заполняют заданным количеством импульсов, фиксируют момент прохождения через нуль второго синусоидального напряжения, сравнивают его с опорным сигналом и порезультатам сравнения формируют сигнал, которым корректируют промежуточный код и получают выходной код.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 407367, кл. G 08 С 9/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 607249, кл. G 08 С 9/О, 1974 р(прототип +