Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/64 

-sm -ot 5in -

Изобретение относится к электромеханике и автоматике, может быть применено в устройствах преобразования перемещения синусно-косинуснмх вращающихся и линейных трансформа- торов, индуктосинов и других-в числовой код.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На чертеже приведена функциональ- ная схема преобразователя.

Преобразователь содержит преобразователи 1 и 2 квадратурных напряжений, суммирующие усилители 3 и 4, пробразователи 5 и 6 напряжение - ток, фазовращатель 7, генератор 8, первый второй и третий делители 9-11 частот дифференцирующую цепочку 12, усилитель 13, фильтр 14 низких частот, нуль-орган 15, фазочувствительный вы прямитель 16, ключи 17 и 18, реверсивный счетчик 19 и дополнительиьй генератор 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Частота генератора 8 делится делителями 9-11 частоты в соответствии с козффициентами деления К1-КЗ. Коэффициенты определяются из соотношения частот на выходах делителей

i/k3 (l/Kt- i/K2),

где i - частота генератора 8.

Напряжение с выходов делителей 9 и 10 частоты преобразуется в две системы квадратурных напряжений различных частот а),, помощью преобразователей 1 и 2 квадратурных напряжений. Синусоидальные и косинусо- идальные составляющие квадратурных напряжений различных частот суммируются с помощью суммирующих усилителей 3 и 4 и преобразуются преобразователями 5 и 6 напряжение - ток в систему токов, питающую статорные обмотки фазовращателя 7. При этом на выходе фазовращатедя 7 образуется напряжение Е, фаза которого зависит от угла поворота вала или линейного положения ротора фазовращателя 7

(«,-ООгН , 1 . (СО,4-Ы5.Н

- fj 1 С . V-I

.2

Это напряжение усиливается усилителем 13, фильтром 14 низких частот вьщеляется низкочастотная со- ставляющая Е с разностной частотой

E 2ufsinfi : li-/

5

0

0

5 0 5 0

5

которая преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов нуль-органом 15. На выходе делителя 11 частоты в результате деления частоты генератора 8 также образуется по- следовательность прямоугольных импульсов с разностной частотой. Эти последовательности импульсов поступают на входы фазочувствительного выпрямителя 16, который вырабатывает выходной сигнал, знак которого зависит от знака рассогласования фаз импульсов.

Начальная фаза Ц квадратурных напряжений, снимаемых с второго преобразователя 2 квадратурных напряжений, может изменяться за счет начальной установки состояний триггеров делителя 10 частоты в пределах 0-2 iT в зависимости от значения кода, поступающего на установочные входы делителя 10 частоты с выходом реверсивного счетчика 19. При этом фаза напряжения Е на выходе фильтра 14 низких частот меняется по закону

.;.t- /2-oi.

Меняя величину ц , можно добиться, чтобы разность фаз между импульсами, поступающими с делителя 11 часто.ты и нуль-органа 15, равнялась нулю. Изме- н ение фазы осуществляется с помощью , дополнительного генератора 20, импульсы с выхода которого поступают на счетные входы реверсивного счетчика 19 в -зависимости от знака рассогласования с помощью ключей 17 и 18. Начальная установка кода в делитель 10 частоты осуществляется с разностной частотой по переднему франту импульса с.выхода делителя 11 частоты, дифференцируемого дифференцирующей цепочкой 12. Изменение кода в реверсивном счетчике 19 происходит до тех пор, пока значение разности фаз не достигнет нуля. При этом код в счетчике 19 пропорчионален величине перемещения рото-ра фазовращателя 7.

Лрименение компенсационного метода измерения позволяет увеличить точность измерения перемещения и приблизить к значению погрешностей фазовращателя 7.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, выход .которого соединен с входами первого.

второго и третьего делителей частоты, выходы первого и второго делителей частоты соединены с входами первого и второго преобразователей квадратурных напряжений соответственно, фазовраща- тель, усилитель, выход которого соединен через фильтр низких частот с нуль-органом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены два суммирующих усилителя, два преобразователя напряжение-ток, дифференцирующая цепь., фазочувствительньй выпрямитель, два ключа, реверсивный счетчик и дополнительный генератор, Первые выходы первого и второго преобразователей квадратурных напряжений соединены с входами первого суммирующего усилителя, вторые выходы - с входами второго суммирующего уси- лителя, выходы первого и второго суммирующих усилителей через первьй

Редактор И. Шулла

Составитель А. Сидоренко

Техред И.Попович Корректор А. Зимокосов

Заказ 483.7/58.Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

и второй преобразователи напряжение ток - с входами фазовращателя, выход которого соединен с входом усилителя выход третьего делителя частоты соединен с входом опорного напряжения фазочувствительного выпрямителя и входом дифференцирующей цепи, информационный вход фазочувствительного выпрямителя соединен с выходом нуль- органа, а выход - с входами управления первого и второго ключей, выход дополнительного генератора соединен с входами первого и второго ключей, выходы которых соединены со счетными входами реверсивного счетчика, выходы которого соединены с установочнми входами второго делителя частоты и являются выходами преобразователя, вход установки-начального кода второго делителя частоты соединен с выходом дифференцирующей це - пи ..

Изобретение относится к электромеханике и автоматике, может быть применено в устройствах преобразования перемещения синусно-косинусных вращающихся и линейных трансформаторов, индуктосинсв и других в числовой код. Цель изобретения - повьшение точности преобразователя. Для этого в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, первый и второй преобразователи квадратурных напряжений, три делителя частоты, генератор,- фильтр нижних частот и нуль- орган, введены два суммирующих усиди- теля, два преобразователя напряжение - ток, дифференцирующая цепь, фазочувст- вительный выпрямитель, два электронных ключа, реверсивный счетчик и дополнительный генератор. Повьш1ение точности достигается благодаря коррекции частоты одного из питающих напря- жений фазовращателя. 1 ил. с € СЛ