Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, генератор импульсов, два делителя частоты и реверсивный счетчик, блок ввода кода, два дешифратора, четыре формирователя синусоидального напряжения, преобразователь напряжения в частоту, два синхро)ныХ| детектора, избирательный усилитель, управляемый делитель напряжения, интегратор 1. Такие преобразователи сложны и имеют погрешность, вносимую при преобразовании формы напряжений обратной связи из прямоугольной в синусоидальную. Известен также преобразователь угла поворота .вала Б код, содержащий последовательно включенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь напряжений возбуждения, образующие генератор питания, и синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), первый и второй фазовые детекторы, выходы которых подключены к первому сумматору, который через последовательно соединенные преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик подключен к одному входу устройства сравнения кодов, к второму входу которого подключен второй выход делителя частоты, квадратурные выходы устройства сравнения кодов соединены с первыми входами фазовых детекторов, к вторым входам которых подключены выходы СКВТ 2. Недостатками преобразователя является погрешность дискретности. Наиболее близким к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь напряжений и вращающийся трансф(.рматор, блок преобразования напряжения в частоту, выход которого подключен к входам реверсивного счетчика, старшие разряды реверсивного счетчика подклк1чены к одним входам блока сравнения, другие входы которого подключены к выходу делителя частоты, а выходы блока сравнения подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы младших разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение соответственно, выход первого и другой вход второго блоков преобразования кода в напряжение подключены X входам первого сумматора, другой в.ход первого блока преобразования кода в намгмчжение подключен к одному входу втоjvorc сумматора, третий сумматор, выход вто ivjro и.лока преобразования кода в напряжение i;),i v..;;)-;tii к другому входу . второго суммаго:). зиход которого через делитель напря/кен {я подключен к одному входу первого элемента сравнения, выход первого сумматора подключен к одному входу второго элемента сравнения, другие входы первого и второго элементов сравнения соединены с выходами вращающегося трансформатора, выход первого элемента непосредственно, а выход второго элемента сравнения через фазосдвигающий элемент подключены к третьему сумматору, выход которого подключен к другим входам первого и второго фазовых детекторов, выход первого фазового детектора подключен к блоку преобразования напряжения в частоту, а выход второго фазового детектора подключен к управляющему входу делителя напряжения, выходы блока сравнения через формирователь синусоидальных напряжений подключены к входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение 3. Недостатком такого преобразователя является его сложность. Целью изобретения является упрощение преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь напряжений возбуждения и вращающийся трансформатор, блок преобразования напряжения в частоту, выход которого подключен к входам реверсивного счетчика, старшие разряды реверсивного счетчика подключены к одним входам блока сравнения, другие входы которого подключены к выходу делителя частоты, а выходы блока сравнения подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы младших разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение соответственно, выход первого и другой вход второго блоков преобразования кода в напряжение подключены к входам первого сумматора, другой вход первого блока преобразования кода в напряжение подключен к одному входу второго сумматора, третий сумматор, введен инвертор, вход которого соединен с выходом первого блока преобразования кода в напряжение, а выход подключен к другому входу второго сумматора, выходы первого и второго сумматора подключены к другим входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы которых подключены к третьему сумматору, выход третьего сумматора подключен к блоку преобразования напряжения в частоту, а выходы вращающегося трансформатора подключены к другим входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение. На чертеже представлена функциональная схема преобразователя. Преобразователь содержит последовательно включенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирователь 3 напряжений возбуждения и вращающийся трансформатор (ВТ) 4, первый выход которого подключен к сумматору 5 и через блок 6 преобразования кода в напряжение соединен с сумматором 7, второй выход трансформатора 4 подключен к второму входу сумматора 7 и через последовательно соединенные блок 8 преобразования кода в напряжение и инвертор 9 связан с сумматором 5. Выходы сумматоров 5 и 7 через фазовые детекторы 10 и 11 подключены к сумматору 12, выход которого через блок 13 преобразования напряжения в частоту связан с реверсивным счетчиком 14. Выходы младщих разрядов счетчика 14 подключены к вторым входам блоков 6 и 8 преобразования кода в напряжение, выходы старщих разрядов через блок 15 сравнения кодов, ко второму входу которого подключен второй выход делителя 2 частоты, соединены с вторыми входами фазовых детекторов 10 и 11. Преобразователь работает следующим образом. Частота ги генератора 1 понижается в делителе 2 в 2 раз (k - число разрядов делителя частоты 2). Выходные (опорные) импульсь делителя частоты 2 преобразуются в формирователе 3 в квадратурные напряжения UsinUJt и UcosUW возбуждения ВТ 4. Причем частота напряжения возбуждения равна м . Фаза одного из квадратурных напряжений равна, а фаза другого сдвинута на угол 90° относительно фазы первой гармоники опорных импульсов, вырабатываемых старшим разрядом делителя частоты 2. ВТ 4 работает в режиме фазовращателя с вращающимся полем, его выходные напряжения Usin(u)t-f У) и Ucos( .-f f) сдвинуты на 90° одно относительно другого и смещены по фазе относительно напряжения возбуждения на угол Y , пропорциональный углу поворота ротора ВТ 4. Код угла поворота N выраратывается в m k -f t-разрядiiOM реверсивном счетчике 14 следующим образом. Коды старщих k разрядов реверсивного счетчика 14 и делителя частоты 2 поступают на соответствующие входы блока 15 сравнения кодов. На выходах-блока 15 сравнения кодов вырабатываются импульсы, сдвинутые относительно опорных науглы @ и 0 -ь 90°, где 0 - числовой эквивалент кода старщих К разрядов кода угла. Младщие В разрядов счетчика 14 управляют дополнительным фазовращателем, состоящим из блоков 6 и 8 преобразования кода в напряжение, инвертора 9 и сумматоров 5 и 7. Дополнительный фазовращатель производит сдвиг фаз выходных напряжений ВТ 4 на угол Т --, определяемый кодом Ne младщих I разрядов реверсивного счетчика 14 путем суммирования в сумматорах 5 и 7 выходных напряжений ВТ 4 с квадратурными напряжениями, умноженными в преобразователях 6 и 8 на угол. Выходные напряжения с сумматоров 5 и 7 поступают на фазовые детекторы 10 и 11, на другие входы которых поступают напряжения прямоугольной формы с выходов блоков 15 сравнения. Постоянные составляющие напря жений на выходах фазовых детекторов 10 и 11 пропорциональны sin (). Напряжения с выходов фазовых детекторов 10 и 11 поступают после суммирования в-сум маторе 12 на вход блока 15 преобразования напряжения в частоту, который вырабатывает импульсы и изменяет состояние реверсивного счетчика 14 и соответственно 0 и до равенства нулю разности фаз Г -0-f 0. В результате в реверсивном счетчике 14 устанавливается такой код N, числовой эквивалент которого 0 + Р и соответственно пропорционален угловому положению х вала ВТ 4. Предлагаемый преобразователь по сравнению с известным, проще в исполнении. Технико-экономическая эффективнбсть определяется меньщими затратами на изготовление преобразователя.

ПР;ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА поВОРОТА ВАЛА в код, содержащий последовательно соединенные генератор импуль сов, делитель частоты, формирователь напряжений возбуждения и вращающийся трансформатор, блок преобразования напряжения в частоту, выход которого подклю чен к входу реверсивного счетчика, старщие разряды реверсивного счетчика подключены к одним входам блока сравнения, другие входы которого подключены к выходу делителя частоты, а выходы блока сравнения / - подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы младщих разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение соответственно, выход первого и другой вход второго блоков преобразования кода в напряжение подключены к входам первого сумматора, другой вход первого блока преобразования кода в напряжение подключен к одному входу второго сумматора, третий сумматор, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введен инвертор, вход которого соединен с ВЫХОДОМ первого блока преобразования кода в напряжение, а выход подключен к другому входу второго сумматора, выходы первого и второго сумматора подключены к другим входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, выходы которых подключены к третьему сумматору, выход третьего сумматора подключен к блоку преобразования напряжения в частоту а выходы вращающегося трансформатора подключены к другим входам первого и второго блоков преобразования кода в напряжение.