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

роватепь 18 импульсов, блок 19 передачи кода, регистр 20, пведаны 9, второй 10, третий 11 п четвертый 12 ключи, фильтр 13, компаратор 14, распределитель 15 импульсов, элемент 16 задержки и блок 17 преобразования временного интервала в постоянное напряжение. Блоки 3, 4, Ь., 7, 8 обеспечивают равенство амшп-гтудд и сдвиг по фазе на 90 напряжений питания фазовращателя 5. Преобразователь ра- ботает в двух режимах: калибровки и

измерения.

ежим работы задается распределителем 15. В режиме калибровки напряжение первичной обмотки фазовращателя 5 через 9, фильтр 13, комИзобретение относится к автоматике, и вычислительной техника и быть использовано для связи аналого- вьп источников информации с дифровым вычис:лительным устройством,

Цель изобретения - г овь шелие точности преобразователя.

Не1. чертеже представ.ггена структурная с:лелча предлагаемого преобразователя ,

ГИ еобразователь уг.иа повороте ва- ,иа в код содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 фор- MP;po);iaHHH синусоидального тока, блок 4 формирования косинз соидального тока фазовращатель 5, блок б сравне- пия ампли Г уд, фор п ровател ь 7 синусоидального 1гапряже)П я„ усилители 8, первый 9,, второй 10, трет;-1й 11 и четвертый 12 ключи, филътр 13J компара- г ор 14, распре1;елитель 15 импульсов, элемешт 15 задержки, блок 17 преобразования временного интервала в нап- ряже1П е, формирователь 18 импульсов, блок 19 передачи кода, регистр 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает стабильное по частоте f импульсное напряДО.В 5 вырабатывая п-импульсньк cni isa- лов типа, меапдр, образующих кодовую маску, две последовательь:ости опорных eaндpoв частоты F f/2 , сдвипаратор 14 и ключ - 12 поступает на вход блока 19, г де сравнивается по фчЯ-зе с выходным напряжением делителя 2 частоты. При наличии рассогласования блок 17 вырабатывает напряжение, которое смещает по фазе момент срабатывания компаратора 14 до устранения рассогласования. В режиме измерения выходное напряжение фазоврап5ателя 5 через ключ 10. фильтр 13, компаратор 14 и ключ 11 поступает на формирователь 18. Выходной импульс формирователя 18 опрашивает состояние делителя 2 частоты и передает сформированный код через блок 19 в регистр 20, 1 ил.

нутых одна относительно другой ка Т /2, и две последовательности управляющих импульсов той же частотЕ т, сдвинутых одна относительно другой на

17/2.

С выхода делителя 2 частоты управляющие импульсы и опорные меан.|дры поступают на входы блоков 3 и 4 формирования синусоидального и косину- соидального токов, которые совместно с блоком 7 формирования синусоидальных напряжений и с блоком 6 сравнения амп.литуд обеспечивают то1;1ную

установку и стабилизацию равенства амплитуд и точную установку 90-градусного сдвига фаз 1 оков.. питающих фазовращатель 5, Стабилизация по амплитуде .и по фаза токов питания фазовращателя 5 обеспечивает отсутствие дрейфа яуля фазы выходного напряжения от кагрева обмоток. Распределитель 15 состоит 5з последовательно соединенньж делителя частоты F и

5 дещифратора. Распределитель формирует управляюгдие стробы, временное положение которых определяет время открытого состояния ключей 9-12.

Напряжение выходной третьей и входj-j пой первой обмоток фазовращателя 5 поступают па информационные входы первого 9 и второго 10 ключей, на другие входы которых приходят управ- .гьчющие импульсы с первого и второго

выходов распределителя 15. Компаратор 14 формирует меандры, отрицательный

10

фронт которых совпадает с моментом перехода синусоидального напряжения от отрицательного значения к положительному на его первом входе относительно уровня постоянного напряжения на его втором входе.

При коммутации обмоток фазовращателя 5 возникают переходные процессы, которые могут продолжаться в .течение одного или нескольких периодов синусоидального тока частоты F. Для исключения неверных результатов преобразования блокируется прохождение сигналов компаратора 14 на вход формирователя 18 импульсов и на вход блока 17 с помощью третьего 11 и четвертого 12 ключей, которые открываются стробами измерения и калибровки соответственно с третьего и четвертого выходов распределителя 15.

Стробы калибровки и измерения задержаны относительно стробов на управляющих входах первого 9 и второго 10 ключей на время переходных процес15

9 и фильтр 13 на первый входюмпара- тора 14, которые формирует фазовые меандры калибровки в момент переходов синусоидального напряжения на пе вом входе в направлении от отрицател ного значения к положительному относительно направления на его втором входе. Меандры с выхода компаратора 14 поступают на информационньй вход ключа 12, который открывается стробо калибровки, поступающим с четвертого выхода блока 15.

Фазовые меандры калибровки частот F с выхода ключа 12 поступают на тре тий вход блока 17 преобразования вре менного интервала в напряжение, на второй вход которого приходят меандры частоты F с выхода элемента 16.за держки, а на первый вход - меандры частоты . Элемент 16 задержки производит задержку опорного меандра частоты F, поступающего на первый е вход, на несколько периодов частоты F, поступающей на его второй код

сов. За время действия строба на уп- Величина этой задержки устанавливаравляющем входе второго ключа 10 синусоидальное напряжение третьей обмотки фазовращателя 5 проходит через последовательно соединенные ключ 10 и фильтр 13 на компаратор 14.

Третий ключ 11 пропускает фазовые меандры на вход формирователя 18 импульсов во время действия строба измерения на его управляющем входе. Формирователь 18 импульсов формирует фазовые импульсы, которые поступают на управляющий вход блока 19, на информационные входы которого поступают п-импульсных напряжений типа меандр с выходов разрядов делителя 2 частоты

В блоке 19 производится синхронизация фазовых импульсов формирователя 18 с кварцованной частотой делителя 2 частоты.

Временное положение фазовых импульсов формирователя 18 относительно опорных меандров делителя 2 пропорционально углу поворота ротора фазовращателя 5, Выходной код блока 19 Q ности фильтра 13 в процессе зксплуазаписывается в регистр 20. Этот код, эквивалентный углу поворота ротора фазовращателя 5, является выходным кодом преобразователя.

В момент действия строба на управ- ляющем входе первого ключа 9 синусоидальное напряжение первой обмотки фазовращателя 5 поступает через последовательно соединенные первый .ключ

тации.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, выход которого подключен к входу делителя частоты, первый выход которого подключен к первому и второму входам

5

9 и фильтр 13 на первый входюмпара- тора 14, которые формирует фазовые , меандры калибровки в момент переходов синусоидального напряжения на первом входе в направлении от отрицательного значения к положительному относительно направления на его втором входе. Меандры с выхода компаратора 14 поступают на информационньй вход ключа 12, который открывается стробом калибровки, поступающим с четвертого выхода блока 15.

Фазовые меандры калибровки частоты F с выхода ключа 12 поступают на третий вход блока 17 преобразования временного интервала в напряжение, на второй вход которого приходят меандры частоты F с выхода элемента 16.задержки, а на первый вход - меандры частоты . Элемент 16 задержки производит задержку опорного меандра частоты F, поступающего на первый его вход, на несколько периодов частоты F, поступающей на его второй код.

0

5

o

5

ется равной задержке, которую вносит фильтр 13 в нормальных условиях.

Блок 17 производит преобразование временного интервала между отрицательным фронтом фазового меандра калибровки и отрицательным фронтом задержанного опорного меандра в постоянное напряжение, пропорциональное этому временному интервалу, путем заполнения временного интервала импульсами с последующим их подсчетом на счетчике и преобразования кода счетчика в напряжение. Знак напряжения определяется тем, какой из импульсов временного интервала пришел раньше.

Выходное напряжение блока 17 поступает на второй вход компаратора 14, который осуществляет временной сдвиг выходных сигналов в зависимости от величины и знака вькодного напряжения блока 17. Б результате обеспечивается компенсация фазовой нестабильтации.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, выход которого подключен к входу делителя частоты, первый выход которого подключен к первому и второму входам

блока формирования синусоидального тока, второй выход - к третьему входу блока формирования синусоидального тока, третий выход - к первому и второму входам блока формирования косинусондального тока, четвертый вькод - к третьему входу блока формирования косинусоидального тока,первые выходы блоков формирования синусоидального и косинусоидального токо подключены к входам формирователя синусоидального напряжения, выходы которого через соответствующие усилители подключены к одним выводам первой и второй ормоток фазовращателя , другие выводы которых подключены к четвертым входам блоков формирования синусоидального и косинусоидального токов соответственно, вторые выходы . блоков формирования синусоидального и косинусоидального токов подключены к входам блока сравнения амплитуд, выход которого подключен к пятым входам блоков формирования синусоидального и косинусоидального токов, блок передачи кода, информационные входы которого соединены с выходами разрядов делителя частоты, управляющий вход - с выходом формирователя импульсов , а выходы подключены к инфор мационным входам регистра, о т л и- ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя,

Редактор И.Горная Заказ 1465/55

Составитель М.Сидорова

Техред А.Кравчук Корректор Е.Рошко

Тираж 902Подписное

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, А

O

5

0

5

в него введены фильтр, четыре ключа, распределитель импульсов, компаратор, элемент задержки и блок преобразования временного интервала в напряжение , первый выход делителя частоты подключен к первому входу элемента задержки и к входу распределителя импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены к управляющим входам первого, второго, третьего и четвертого ключей соответственно, другой вывод первой обмотки и один вывод третьей обмотки фазовращателя подключены к информационным входам соответственно первого и второго ключей, выходы которых соединены с.входом фильтра, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход компаратора подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа соединен с входом формирователя импульсов, выход младшего разряда делителя частоты подключен к второму входу элемента задержки и первому входу блока преобразования временного интервала в код, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно элемента задержки и четвертого ключа, а выход подключен к второму входу компаратора, другой вывод третьей обмотки фазовращателя соединен с общей шиной.

Изобретение касается автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности в преобразователь, содержащий генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 формирования синусоидального тока, блок 4 фор - мирования косинусоидального тока, фазовращатель 5, блок 6 сравнения амплитуд, формирователь 7 синусоидального напряжения, усилители 8, формиJ-V;, С (Л со о ел 00 Ol 00