Преобразователь угла поворота во временной интервал Советский патент 1984 года по МПК G01B7/30 H03M1/64 H03M1/50 

Изобретение относится к устройствам преобразования механического поворота датчика угла в длительность импульсов и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Известно устройство преобразования угла, содержащее сельсин, вал которого является входом устройства, выходной сель- син 1.

Недостатком данного устройства является низкая точность работы.

Наиболее близким к предложенному является преобразователь угла поворота во временной интервал, содержащий сельсин, вал которого является входом устройства, обмотки сельсина подключены ко входам фазосдвигающей резистивно-емкостной цепи, выходы которбй подк;}ючены ко входам первого и второго релейных элементов, выход первого релейного элемента подключен к первому входу первого триггера, выход второго релейного элемента соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен ко второму входу первого триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход Kotoporo соединен с генератором импульсов, второй триггер, выход которого подключен ко второму входу первого- элеivlieHTa И, выход которого соединен с первым входом второго триггера 2.

Однако это устройство характеризуется сравнительно низкой точностью и сложностью функциональной схемы.

Цель изобретения - повышение точности работы.

С этой целью в известный преобразователь угла поворота во временной интервал, содержащий сельсин, первый и второй релейные элементы, первый и второй масштабные резисторы, вал сельсина является входом преобразователя, первый вывод первого масштабного резистора подключен ко входу первого релейного элемента, введены элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ и третий масштабный резистор, причем первый вывод первичной обмотки сельсина соединен с вторым выводом первого масштабного резистора и первыми выводами второго и третьего масштабных резисторов, второй вывод второго масштабно,о резистора подключен к щине нулевого потенциала, второй вывод третьего масштабного резистора соединен с входом второго релейного элемента, выход которого подключен к первому входу элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и первому выводу вторичной обмотки сельсина, второй вывод которой соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого релейного элемента подключен ко второму входу элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и второму выводу первичной обмотки сельсина, выход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ является выходом преобразователя.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предложенного преобразователя угла поворота во временной интервал; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Схема включает первый, второй и третий масштабные резисторы 1-3, первый и второй релейные элементы 4 и 5, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6, сельсин 7, шина нулевого потенциала 8, вход 9 и выход 10. Преобразователь угла поворота во временной интервал работает следующим образом.

Первый релейный элемент 4 имеет симметричные относительно нуля пороги переключения (фиг. 26). Его выходной сигнал не изменен по модулю амплитуды и меняется по знаку в пределах, опрелеляемых напряжением источника питания. Второй релейный элемент 5 имеет нулевое значение порогов переключения и выходной сигнал, параметры которого соответствуют параметрам

0 сигнала на выходе первого релейного элемента 4. Знак выходного сигнала элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 равен знаку произведения выходных сигналов первого и второго релейных элементов 4 и 5.

Предположим, что в начальный-момент

5 времени напряжение на втором масштабном резисторе 2 соответствует уровню положительного порога переключения первого релейного элемента 4 (фиг. Тогда выходные сигналы первого релейного элемента 4 и второго релейного элемента 5 имеют знак

0 минус (фиг. 2а, б).

Под действием этих сигналов в интервале времени t, напряжение на втором масштабном резисторе 2 изменяется в отрицательном направлении. При нулевом значеНИИ этого напряжения второй релейный

элемент 5 переключается и его выходной сигнал становится положительным. Тогда в интервале времени tj (фиг. 2в,) темп изменения напряжения на втором масштабном резисторе 2 падает, определяясь раз0 ностью токов первичной и вторичной обмоток сельсина 7. При напряжении на втором масштабном резисторе 2, равном отрицательному порогу срабатывания первого релейного элемента 4, он переключается, что приводит к совпадению направления токов пер5 вичной и вторичной обмоток сельсина 7. Это вызывает увеличение темпа (производной) изменения напряжения на втором масштабном резисторе 2 на интервале времени tj (фиг. 26}. В момент достижения этим напряжением нулевого уровня происходит

очередное переключение второго релейного элемента 5 (фиг. 2а) и в интервале времени t,j напряжение на втором масштабном резисторе 2 вновь определяется разностью токов первичной и вторичной обмоток. Да, лее процесс периодически повторяется.

С помощью элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ б происходит выделение постоянной составляющей, которая пропорциональна углу поворота вала сельсина 7 (фиг. 2g). Период следования импульсов на выходе 10 в два раза меньше периода импульсов на выходе первого релейного элемента 4 (фиг. 2в). При изменении угла поворота вала сельсина 7 изменяется коэффициент взаимоиндукции между его первичной и вторичной обмотками, что приводит к соответствующему изменению относительной продолжительности импульсов на выходе 10.

По сравнению с устройством-прототипом предложенный преобразователь угла поворота во временной интервал обладает более высокой точностью работы.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПО. ВОРОТА ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержащий сельсин, первый и второй релейные элементы, первый и второй масштабные резисторы, вал сельсина является входом преобразователя, первый вывод первого масштабного резистора подключен ко входу первого релейного элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ и третий масштабный резистор, причем первый вывод первичной обмотки сельсина соединен с вторым выводом первого масштабного резистора и первыми выводами второго и третьего масштабных резисторов, второй вывод второго масштабного резистора подключен к шине нулевого потенциала, второй вывод третьего масштабного резистора соединен с входом второго релейного элемента, выход которого подключен к первому входу элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и первому выводу вторичной обмотки сельсина, второй вывод которой соединен с шиной нулевого потенциала, выход первого релейного элемента подключен ко второму входу элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и второму выводу первичной обмотки сельсина, выход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ является выходом преобразователя.