Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1983 года по МПК G08C9/04 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может ; быть использовано в круговых измери- тельшлс преобразователях перемесаения рабочих органов станков, а также в координатно-измерительных машинах и других устройствах с цифровыми преобразо.вателями.

Известен преобразователь углового положения вала в код, содержащий ци.фро-аналогок2й преобразователь UtAHjI i выход которого соединен с первым вхо-: дом сравнивающего устройства, подклюр ченного через блок управления к вхо-; дам регистров младших и старших разрядов, сельсин через згиюмииакицие т: контакты ключей подкгаочен- к входам ЦАП, управляющие входы которых соединены с выходсш регистра младших разрядов, а выход дополнительного ЦАП через замыкающий контакт дополнительного ключа соединен с вторым входом сравниваю1цего устройства

ч Недостаткс 4. данного преобразователя является его сложность и малое; быстродействие.

Наиболе е близким к предлагаемому является Т1реобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик перемещений типа сельсин, демодуляторы, компараторы, дешифраторы, клю- чи, преобразователь напряжение код, раверсивный счетчик с вычита5 кадим устройством fz}.

Устройство характеризуется невы: сокими ючаостьк и надежностью. Треугольное напряжение, используемое в дальнейшем для преобразования в

to код, представляет собой часть синусоида (линейность 2%), вырезаемую с помощью компараторов - ими определяются моменты пересечения синусоиды с нулевым уровнем. У вершин

15 треугольного напряжения нелинейность неустранима принципиально поскольку в качестве переключатб.ля используется ключ с конечным быстродействием. Доля нелинейных участков по отноше20нию к периоду напряжения будет зависеть, от времени переключения. Это обусловливает погрешность преобразования. Кроме того, конечность времени переключения снижает быст - родействие, а следовательно, ограничивает скорость преобразования, что увеличивает время измерения (ограничена возможность применения и нгшежиость при измерении скорост30 (шх динамических перемещений).

Цель изобретения - повышение точности/ быстродействия и надежности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин, выходы которого соединей1л с входами соответствующего демодулятора, и блок преобразования напряжения в код, введены первый и второй однополупериодные выпрямители трехфазного напряжения и сумматор, выходы демодуляторов соединены с соответствующими входами первого и второго однополу периодного выпрямителя трехфазного напряжения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен с входом блока преобразования напряжения в код.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код ; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержи связанный механической передачей с вращающимся валом сельсин 1, выходы которого через демодуляторы 2-4 подключены к входам одйополуперитэдных выпрямителей 5 и 6 трехфазного напряжения, выходы которых подключены к входам сумматора 7. Выход сумматора 7 подключен к блоку 8 преобразования йапряжения в код. Однополупериодный выпрямитель 5 трехфазного напряжения состоит из диодов 9-11, катоды которых соединены вместе и подключены к входу сумматора 7, а однополупериодный выпрямитель 6 трехфазного напряжения состоит из диодов 12-14, аноды которых соединены вместе и подключены к второму входу сумматора 7.

Преобразователь работает следующим образом.

Сельсин 1 преобразует механический угол поворота вала в трехфазные напряжение, фазы которого А, В и С сдвинуты друг относительно друга на 120 и модулированы по амплитуде по закону синуса угла поворота. Демодуляторы 2-4 выделяют из напряжений огибающие А, В и С (фиг. 2-1), пропорциональные синусу угла поворота вала. Это трехфазное напряжение поступает на входы двух однополупериодных выпрямителей б и 5 трехфазного напряжения. Выпрямитель 5 пропускает положительные полупериоды трехфазного напряжения на один вход сумматора 7 (фиг. 2-2с)), а выпрямитель 6 - отрицательные.полупериоды этого напряжения на другой

вход сумматора (фиг. 2-2(f). Выпрямленные напряжения представляют собой постоянные напряжения с пульсацией. Постоянные составляющие напряжений в сумматоре 7 компенсируются, так как они одинаковые по величине и разные по знаку. .На фиг. 2-26пунктирными линиями показаны напряжения пульсаций: их сумма дает треугольное напря жение, период которогов три раза

0 меньше периода напряжений на выходе сельсина 1 (демодуляторов 2-4), т.е. получаются те же 12 секторов по 30 каждый, что и в прототипе. Треугольное напряжение с выхода сумматора 7

5 поступает на 8 преобразования напряжения в код и с него снимается (код угла, внешним потребителем.

В предложенном преобразователе такое же треугольное напряжение, как

0 и в известных, образуется без переключающих устройств. Это повышает точность и надежность преобразования (особенно в точках , 50 и 90и т.д.). Кроме того, значительно выше

5 скорость преобразования, поскольку исключена зависимость от частоты срабатывания и быстродействия ключей ввиду их неприменения. Преобразователь такжезначительно упрощен. Экономический эффект от использования

30 преобразователя определяется его техническим преимуществом.

Формула изобретения.

35

Преобразователь угла поворота вала в код/ содержащий сельсин, выходы которого соединены с входами соответствующего демодулятора, и блок

преобразования напряжения в код, от личаю, щийся тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и надежности преобразователя, в него введены первый и второй однополупериодные выпрямители трехфазного напряжения и сумматор, выходы.демодуляторов соединены с соответствующими входами первого и второго однополупериодного выпрямителя трехфазного напряжения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен с входом блока пресЗбразования напряжения в

код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 503270, кл. Q08 С 9/04, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 471841, кл. G08 С 9/00, 1973

( прототип).