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

«1

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На фиг.1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - временная диаграмма работы триггеров на фиг.З - принципиальная схема блоков анализа.

Преобразователь содержит генерато 1 импульсов, формирователь 2 синусоидального сигнала, фазорасщипитель 3, сельсин 4, роторный формирователь 5 фазовых импульсов, статорные формирователи 6-8 фазовых импульсов, триг геры 9-11, элементы 12-14, распределитель 15 импульсов, элемент ИЛИ 16, счетчик 17 импульсов, регистр 18, блоки 19 и 20 ан.ализа и элемент 21 задержки; блоки 19 и 20 анализа выполнены в виде счетчика 22 импульсов и элементов И 23 и 24.

Преобразователь работает следующи образом.

Генератор 1 импульсов вырабатывает непрерывную последовательность импульсов, которые формирователь 2 преобразует в гармоническое колеба- ние, близкое к синусоидальному. Фазо расщепитель 3 образует из этого сигнала три гармонических колебания, сдвинутых по фазе на 120, которьсми

запитываются статорные обмотки сельсина 4. Ротор сельсина 4 соединен с контролируемым валом и в роторной обмотке сельсина 4 индуктируется ЭДО, фаза которой прямо пропорциональна углу поворота ротора сельсина 4.

Напряжения с выхода фазорасще- пителя 3 и с выхода роторной обмот-; ки сельсина 4 поступают на идентичные формирователи 5-8 импульсов, на входах которых формируются короткие импульсы и.,-и в моменты переходов синусоидальных; напряжений через ноль от отрицательного значения к положительному. Импульсы статорных 6-8 и роторных 5 формирователей, поступая попарно на входы триггеров- 9-11, периодически перебрасывают их с единичного в нулевое состояние, как показано на временной диаграмме (фиг.2) для трех диапазонов значений входного угла Ч поворота сельсина 4. С помощью элементов И 12-14 временные интервалы, задаваемые триггерами 9-11, за- полняются импульсами, поступающими от распределителя 15 импульсов, и

0

9066

или З +ЗбО

2

на выходе элемента ИЛИ 16 эти три пачки импульсов суммируются. Частота следования импульсов генератора 1 выбрана такой, что веса импульсов, подсчитываемых двоичным счетчиком 17, соответствуют углам 240, 120°, 30°, 15°

20

25

30

и т.д., причем емкость этого счетчика равна 120°, т.е. отсутствуют два старших разряда 240° и 120°. Наличие трех выходов распределителя импульсов и вьппе отмеченное свойство счетчика 17 позволяют из суммы пачек импульсов, вь даваемых элементами 12- 14, равной ЗЧ +360° , или ЗЧ- +ЗбО,

, автоматически отбросить слагаемое 360° и поделить оставшееся число на 3, т.е. получить в счетчике 17 число, соответствующее углам Ч , , 4 (фиг. 2). При этом,-если угол поворота ротора сельсина 4 (за ноль принято то угловое положение, при котором фаза напряжения в роторной обмотке сельсина 4 совпадает с фазой напряжения в 1-й обмотке ротора сельсина 4) находится в пределах О Ч :120 , то выходной код счетчика 17 непосредственно является мерой угла поворота сельсина 4. Если же 1 20° Ч i 240° то, как видно из временной диаграммы, Ч Ч +120°. Если же 240° i °, то +240.

Указанные добавки (+120° или+240°) осзлцествляются иг выходном регистре

18 кода по сигналам, вьщаваемым блоками 19 и 20 анализа. Когда счетчик 22, входящий, например, в блок 19 (или 20) и имеющий старший разряд с весом 240 , заполняюсь импульсами

от генератора 1 за время Т, (или Tj), задаваемое триггером 9 (или 11), переполняется, то это означает, что ротор сельсина 4 повернулся на угол 240 Ч 360° (или 120° Ч с240°). Поэтому по сигналу с выхода роторного формирователя 5 через элемент И 24 (фиг.З) 1 со старшего разряда счетчика, входящего в блок 19 (или 20), поступает, в разряд 240° (или 120°)

регистры 18 выходного кода преобразователя. С некоторой Задержкой во времени, меньшей периода следования импульсов генератора I, обеспечиваемой элементом 21 задержки,

счетчик 17 и. счетчики 19 и 20 анализа сбрасьгоаются в . ноль и - отовы к следуия(ему измерению угла поворота вала.

Формула изобретения

1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен через формирователь синусоидального сигнала с входом фазорасщепителя, выходы которого соединены со статорными обмотками сельсина, первый и второй формирователи фазовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены третий и четвер- тьш формирователи фазовых импульсов, три триггера, три элемента И, распределитель импульсов, элемент ИЛИ, счетчик импульсов, элемент задержки, два блока анализа и регистр, выходы фазо

расщепителя соединены через первый, второй и третий формирователи фазовых импульсов с первыми входами триггеров, выходы которых соединены соответственно, с первыми входами элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, роторная обмотка сельсина соединена через четвертый формирователь фазовых импульсов с вторыми входами триггеров, с первыми входами блоков анализа, регистра и входом элемента задержки, выход кото

,

д

0

5

рогр соединен с вторыми входами блоков анализа и входом сброса счетчика импульсов, выход генератора импульсов соединен с третьими входами блоков анализа и входом распределителя импульсов, три выхода которого соединены с вторыми входами элементов И, выходы первого и третьего триггеров соединены с четвертыми входами блоков анализа, выходы блоков анализа соединены с вторым и третьим входами регистра, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход которого соединен с четвертым входом регистра, выход которого является выходом преобразователя.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок анализа содержит два элемента И и счетчик импульсов, входы первого элемента И являются третьим и четвертым входами блока анализа, а выход соединен со счетным входом счетчика импульсов, вход сброса которого является вторым входом блока анализа, а выход соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого является третьим входом, а выход - выходом блока анализа.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является повышение точности преобразователя. Для этого в преобразователь, содержащий генератор импульсов, формирователь синусоидального сигнала, фазорасщепитель, роторный формирователь фазовых импульсов. первый статорный формирователь фазовых импульсов, введены второй и третий статорные формирователи фазовых импульсов, три триггера, три элемента И, распределитель импульсов, элемент ИЛИ, счетчик импульсов, элемент задержки, д ва блока анализа и регистр. Поставленная цель достигается за счет усреднения результатов измерений временных интервалов, соответствующих , сдвигу фаз между напряжением на роторе сельсина,соответствующих углу поворота вала сельсина, что позволяет уменьшить погрешности, вносимые неидеальным пространственным сдвигом статорных обмоток сельсина, несинусоидальностью и несимметричностью питающих сельсин напряжений, неравномерностью воздушного зазора между статором и ротором сельсина. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. S (Л с to х 05 О5

и.

юа

ь-

и

Г

LT

ь,

От лока11

V

л

От 1

Фиг. 5

Редактор А.Ворович

Составитель А.Сидоренко

Техред А.Кравчук Корректор В.Бутяга

Заказ 6854/58Тираж 816Подписное

ВНИШТИ 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

0/77 5лан 5