Датчик обратной связи для устройства управления шаговым двигателем Советский патент 1984 года по МПК G05B11/00 

Изобретение относится к автомати ке и может быть использовано в устройствах управления шаговым двигателем. . Известен датчик обратной связи для устройства управления шаговым двигателем,: содержащий распредёли. тель импульсов, входы которого подключены к соответствующим обмоткам управления шагового двигателя, элементы И, ИЛИ и триггеры 1. Недостатком данного устройства является малая надежность при ши,ротно-импульсном способе питания обмоток управления. Наиболее близким к изобретению является датчик обратной связи для устройства управления шаговым дв гателем, содержеиций распределитель импульсов, выходы которого подключе ны соответственно к обмоткам управления шаговогоДвигателя, элементы И, ИЛИ и триггеры, а также блок сра нения, элемент задержки и первые и вторые формирователи импульсов, выходы которых соединены соответствен но с входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключе ны соответственно к первым и вторым входам первого элемента И, третьего элемента ИЛИ и первого триггера, вход распределителя импульсов через второй триггер соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход первого триггера, первый и второй вход второго .элемента И соединены соотве ственно с выходом блока сравнения и через элемент задержки с входом распределителя импульсов, а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам четвертого .элемента ИЛИ 2. Недостатком известного устройства является недостаточная надежност при высоковольтном источнике питани обмоток управления шагового двигате ля и широтно-импульсном способе воз буждения обмоток. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в датчик обратной связи для уст ройства управления шаговым двигателем введены источник порогового на пряжения и по числу фаз шагового двигателя компараторы и датчики то ка, включенные последовательно с со ответствуннцими обмотками управления выходы датчиков тока соединены с первыми входёими соответствующих ком параторов, выходы которых подключены к входам первых и вторых формиро вателей импульсов, причем выход источника порогового напряжения соеди нен с вторыми входами компараторов. При этом на входы первых и вторых/ формирователей импульсов поступают низковольтные логические сигналы с выходов компараторов, причем выходные сигналы компараторов не зависят от способа питания обмоток - постоянным или импульсным напряжением, а зависят лишь от того протекает или нет ток в обмотках двигателя. Предлагаемая схема датчика позволяет применить простую схему формирователей импульсов, срабатывающих поперепаду входного уровня,даже при импульсном питании обмоток двигателя. На чертеже приведена блок-схема датчика. Датчик содержит обмотки управления шаговым двигателем 1, распределитель 2 импульсов, датчики 3 тока, компараторы 4, источник 5 порогово-. го напряжения, первые 6 и вторые 7 формирователи импульсов, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 элементы ИЛИ, триггеры 12 и 13, первый 14 и второй 15 элементы И, блок 16 сравнения и элемент 17 задержки. Датчик обратной связи для устройства управления шаговым двигателем работает следующим образом. В статическом режиме напряжение с соответствующих выходов распределителя приложено к соответствующим обмоткам двигателя. Выходной сигнал датчиков 3 тока включенных обмоток больше порогового напряжения и с выходов соответствувдпих компараторов 4 вырабатывается сигнал Логическая единица. С выходов компараторов 4, соответствугацих выключенным обмоткам, вырабатывается сигнал Логический нуль. На выходах формирователей 6 и 7 сигналы отсутствуют, так как нет перепада у)овней на их входах, а следовательно, отсутствуют сигналы и на выходе датчика обратной связи. Триггеры 12 и 13 находятся в исходном состоянии, так как отсутствуют импульсы на входе распределителя 2. В результате на контрольном выходе сигнал неисправности отсутствует. При поступлении на вход распределителя 2 первого импульса происходит либо включение, либо выключение одной из обмоток двигателя. При включении обмотки двигателя ток в обмотке управления, а следовательно, сигнал на выходе соответствующего датчика тока возрастает и в определенный момент сравнивается с пороговым напряжением. При этом на выходе соответствующего компаратора появится перепад логического уровня с нуля до величины логической единицы. При выключении обмотки двигателя мгновенное значение тока обмотки уменьшается, соответственно уменьшается сигнал датчика тока и при равенстве пороговому напряжению на выходе соответствующего компаратора появляется перепад логического уровня с логической единицы до нуля.

Следовательно, каждому входному импульсу, поступающему на распределитель 2, соответствует перепад логического уровня на выходе одного из компараторов 4 и, следовательно, импульс на выходе одного из формирователей 6 или 7.

Таким образом, на выходе датчика формируется унитарный код, полностью соответствующий количеству импульсов в пачке, поступающей на вход распределителя 2.

При исправной работе устройства управления шаговым двигателем импульсы с выходов формирователей поочередно перебрасывают триггер 12 9 различные положения. Одновременно входные импульсм распределителя импульсов переворачивают триггер 13. После каждого переброса триггеров с выхода элемента 17 задержки импульс поступа|ет на элемент И 15. В случае ложного срабатывания или пропуска импульсов распределителем на выходе блока 16 сравнения в следующем или текущем такте появляется сигнал, который через элемент И 15 и элемент ИЛИ 11 проходит на контрольный вход .

При неисправности распределителя импульсов либо обрыве обмоток формирователи 6 и 7 одновременно формируют импульс, который через элемент И 14 поступает на контрольный выход датчика.

Следует заметить, что на входах формирователей 6 и 7, а также на входах компараторов 4 действует низковольтное напряжение, величина которого зависит от типа датчиков тока. Это значительно упрощает схемы формирователей 6 и 7.

Таким образом, введенные элементы позволяют устранить ложные сигналы, возникающие вследствие: широтно-импульсного возбуждения обмоток управления, что значительно .повышает надежность датчика.

ДАТЧИК ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ, ШАГОВЫМ ДВИГ ТЕЛЕМ, содержащий распределитель импульсов, выходы которого подключены соответственно к обмоткам управления шагового двигателя, элементы И, ИЛИ и триггеры, а также блок сравнения, элемент эадержки и первые и вторые формирователи импульсов, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы кото рых подключены соответственно к первым и вторым входам первого эле мента И, третьего элемента ИЛИ и первого триггера, вход распределителя импульсов через второй триггер соединен с первым входом блока сравнения, к второму входу которого подключен выход первого триггера, первый и второй входы второго элемента И соединены соответственно с выходом блока сравнения и через элемент задержки - с входом распределителя импульсов, а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам четвертого элемента ИЛИ, о т ли чающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены источник порогового напряжения и по числу фаз шагового двигателя компараторы и датчики тока, включенные последовательно, с соответствующими фазными обмотками, выходы датчиков тока соединены с первыми входами соответствукячих компараторов , выходы которых подключены к входам первых и вторых хЬормирователей импульсов, причем выход источника порогового напряжения соединен с вторыми входами компараторов.