Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1987 года по МПК H03M1/64 

11

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя путем уменьшения влияния высокочастотных составляющих в выходном сигнале ф азовра- щателя.

На чертеже изображена структурная предлагаемого преобразователя .

Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор I импульсов, счетчик 2, первый 3 и второй 4 формирователи напряжения,блок 5 управления, фазовращатель 6, нуль- орган 7, блок 8 умножения, фазовращатель 6, нуль-орган 7, блок 8 умножения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, регистр 10, фазосдви- гаюЕолй блок 11, сумматор 12.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает непре- рьшную последовательность импульсов частоты f. Коэффициент передачи счетчика 2 равен п. Выходной код счетчика 2 поступает на входы формирователей 3 и 4 напряжения и на информационные входы регистра 10 и фа- зосдвигающего блока 11. Формировате- ли 3 и 4 вырабатывают синусное и косинусное напряжения соответственно для питания первичШ}1х обмоток фазо- вращетеля 6. Выходное напряжение фа- зовраптателя 6, сдвинутое по фазе на угол (f , пропорциональный углу поворота ротора фазовращателя 6, поступает на нуль-орган 7, который вырабатывает импульсы в момент перехода выходного напряжения фазовращателя через нуль, например при положительном градиенте. Выходной код N счетчика 2 по импульсу нуль-органа 7 записывается в регистр 10 и поступает на установочные втсоды счетчика, входящего в состав фазосдвигающего блока 11. На счетный вход этого счетчика поступают импульсы генератора а выход счетчика через фильтр, настроенный на частоту первой гармоники подключен к выходу фазосдвигающего блока 11. В результате на выходе фазосдвигающего блока. 11 формируется напряжение

O

и, т„

и, sin(i{ot + (f;),

5

0

5

0

5

0

5

0

5

NI cos(Qt+ - 217) .

оП

Напряжение U-j и выходное напряжение фазовращателя 6 к

°где i - номер гармоники, поступает на блок 8 умножения. Выходное напряжение блока 8, представляющее собой произведение V , поступает на информационный вход АЦП 9, который работает по методу двухтактного интегрирования. Длительность первого такта интегрирования АЦП 9 равна периоду входного напряжения фазовращателя 6 и устанавливается блоком 5 управления. На выходе АЦП 9 формируется код

М„ sin( 2ir-(,).

2 - rv 2

где А - масштабный коэффициент

(-РI - сдвиг по фазе первой гармоники выходного сигнала фазовращателя 6.

Остальные гармонические составляющие выходного сигнала блока 8 имеют период, кратный Т, поэтому их средние значения за период Т интегрирования в АЦП 9 равны нулю. В сумматоре 12 формируется код разности между

N „ , .0

N, и N5 . Учитывая, что (- 21i -() «: 1 и

, выходной код суммаУ|71 Ут,,

2

тора 12 пропорционален сдвигу, по фазе ср, первой гармоники выходного сигнала фазовращателя 6 или углу поворота его ротора. Влияние высших гармоник на результат измерения исключено. Выходной код сумматора 12 выдается на выход преобразователя по второму выходному сигналу блока 5.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, первый выход которого подключен к входу счетчика, первый и второй формирователи напряжения, выходы которых подключены к входам фазовращателя, выход фазовращателя подключен к входу нуль-органа, регистр, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, а выходы подключены к одной группе информационных входов сумматора, блок управления, вход которого соединен с

3 1287289, 4

выходом одного из разрядов счетчика,щателя, а в.ьгход подключен к информаотличающийся тем, что,ционному входу аналого-цифрового прес целью повышения точности преобразо-образователя, выходы которого подклюватепя, в него введены фазосдвигаю-чены к другой группе информационных

щий блок, блок умножения и аналого- входов сумматора, первый и второй

цифровой преобразователь, управляю-выходьг блока управления подключены к

щий вход фазосдвигающего блока сое-управляющим входам аналого-цифрового

динен с выходом нуль-органа, синхро-преобразователя и сумматора соответниэирующий вход - с вторым выходомственно, выходы разрядов счетчика

генератора импульсов, информационные10 подключены к входам первого

входы - с выходами разрядов счетчика,и второго формирователей напряа выход подключен к одному входу бло-жения , а выход нуль-органа

ка умножения, другой вход блока ум-подключен к управляющему входу

ножения соединен с выходом фазовра-регистра.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьппения точности преобразователя путем уменьшения влияния высокочастотных составляющих в выходном сигнале фазовращателя в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор 1 импульсов, счетчик 2, первый 3 и второй 4 формирователи напряжения, блок 5 управления. фазовращатель 6, нуль-орган 7, регистр 10 и сумматор 12, введены блок 8 умножения, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9 и фазосдвигаю- 1Щ1Й блок 11. На выходе фазовращателя 6 формируется сигнал, первая гармоническая составляющая которого сдвинута по фазе на угол, пропорциональный углу поворота ротора фазовращателя 6. По сигналу, сформированному нуль-органом 7, выходной код N счетчика заносится в регистр 10 и на установочные входы фазосдвигающего блока 11, на выходе которого формируется сигнал, сдвинутый по фазе по отношению к входному сигналу фазовращателя 6 на угол, пропорциональный коду N(. Напряжение, равное произведению выходного сигнала фазовращателя 6 и фазосдвигающего блока 11, интегрируется в течение периода входного сигнала фазовращателя 6 и преобразуется в код NJ, который вычитается из кода N, на сумматоре 12. В результате на выходе сумматора I2 вы- рабатывается код угла поворота ротора фазовращателя 6, в котором отсутствует влияние высокочастотных составляющих . I ил. i (Л ND эо ND эо ю