Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/48 

UJHI

(Л

LID

сти путем компенса1щи фазовог сдвига, вносимого синусно-косинусным вращающимся трансформатором. Для достижения поставленной цели в преобразователь, содержащий генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирователь 3- напряжения возбуждения, сину- сно-косинусный вращающийся трансбор- матор 4, фазовые детекторы 6,7, сумматор 8, фильтр 9, реверсивный счетчик 11, цифровой сравнивающий блок 12, введены второй вращающийся трансформатор 5, а формирователь 3 напряжения возбулодения содержит первый и второй фазовые детекторы 15, 16, сумматор 17, фильтр 18, генератор 19 подстраиваемой частоты, фазо- сдвигающий элемент 20. Модулированные по фазе и амплитуде выходные напряжения и, и вращающегося трансформатора 14 преобразуются в код N (2р /) угла системой фазовой автоподстройки, состоящей из фазовых детекторов 6, 7я сумматора 8, фильтра 9, блока 10 преобразования напряжения в частоту, реверсивного счетчика 11, цифрового сравнивающего устройства 12. Из этих же напряжений фазовыми детекторами 15, 16 формирователя З вьщеляется информатщя

0фазовом сдвиге сигналов, вносимом трансформаторами 4,5, которьй компенсируется сдвигом фазы подстраиваемого генератора 19. Компенсация осуществляется системой фазовой автоподстройки, образованной детекторами 15,16, сумматором 17, фильтром 18, генератором 19, фазосдвигающим элементом 20, трансформаторами 4,5,

1з,п, ф-лы, .1 1-ш.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для связи источников информации с ЦВМ. Цель изобретения- расширение диапазона угла и скорости его изменения и повышение точно

1

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

Цель изобретения - повышение точности преобразования путем компенсации фазовых сдвигов сигналов дополнительным синуско-косинуспым вращающимся трансформатором.

На чертеже приведена блок-схема предлдг аемого преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирователь 3 напряжения возбуждения, синусо-косииусные вращающиеся трансформаторы 4 и 5 (СКВТ), фазовые детекторы 6 и 7, сумматор 8, фильтр 9, блок 10 преобразования напряжения в частоту, реверсивньш счетчик 11 и цифровой сравнивающий блок 12. Вращающиеся трансформаторы 4 и 5 кинематически связаны с входным валом 13, выход счетчика 11 является выходом 14 преобразователя. Формирователь 3 содержит последовательно соединенные фазовые детекторы 15 и 16, сумматор 17, фильтр 18, генератор 19 подстраиваемой частоты и фазо сдвигающий элемент 20.

Преобразователь работает следующим образом.

Частота импульсов генератора 1 понижается в делителе 2, на первых вы- 5 ходах которого формируются сигналы прямоугольной формы sgn(sinwt),- -sgnCcoswt), на других выходах текущий код опорной фазы N(u;t) . Формирователь 3 преобразует сигналы

й sgn (sinwt) и и,, -sgn(coswt) делителя 2 в синусоидальные напряжения Uj UsinCwt-Lf) и Uj Ucos (wt-v), которыми возбуждается вращающийся трансформатор 5. На выходной обмотке

5 трансформатора 5 индуцируется напряжение

(U. cospo + и з . sinpof) . sinoJt - о- + p 0 + ,

0

где p коэффициент электрической ;. редукции трансформатора 5j - коэффициент передачи трансформатора 5;

25

Ф

фазовьй сдвиг сигнала в

трансформаторе 5. Это напряжение трансформируется . вращающимся трансформатором 4 в два напряжения

U4 K5-UjSinpc/ i-K.-Kg-U cosCwt 31

V +y V)- COS (ait - ч + 2p(X + I,/ + + V) ,

ul K cospci K4-K; U sin (uJt- - ц + ) + sinuj (y +g/+(/ ) ,

где Kj- - коэффициент передачи трансформатора 4j

i

фазовый сдвиг сигнала в

I трансформаторе 4.

Напряжения U4 и поступают в систему фазовой автоподстройки, образованную блокамз 6 - 12, где перемн жаются с сигналами uj и U|, вырабатываемыми в цифровом сравнивающем блоке 12. Сигналы U/, U, сдвинуты по фазе относительно сигналов U и Uj на угол 0, код N (2рс() которого содержится в счетчике 11;

U, j sgntsin(u t+9) , u /j (cu t+0 ) .

Постоянная составляющая U выходного напряжения сумматора 8, равная сумме постоянных составляющих выходных напряжений детекторов б и 7

и - KS-U sint(2p(/ -0) + + (.(« -с/)) ,

через фильтр 9, подавляющий переменную составляющую Ug, управляет блоком 10 преобразования напряжения в 4acTOTyj который, вьфабатывая импульсы, изменяет код N(2po() счетчика 11 в сторону уменьшения U . В устано- вившемся состоянии U О и код N(2p() пропорционален ( (f) + + ) т.е. отражает положение вала с погрешностью Лс

V

2р

Напряжение uj поступают также на входы фа:зовь х детекторов 15 и 16 формирователя 3, где перемножаются с сигналами U и Uj . Постоянная составляющая вьсходного напряжения сумматора 17, равная сумме постоянных составляющих выходных напряжений детекторов 15 и 16

Uf-, К и sin (у + + V -1) , через фильтр 18 управляет подстраива74429

емым по частоте генератором 19 и изменяет фазу Cf напряжегшй U , Uj возбуждения в сторону уменьшения U , В установившемся состоянии U 7 и If v + v. Таким образом, в результате работы системы фазовой автоподстройки, включающей блоки 15 - 20 (фазосдвигающий элемент 20 форми- 0 РУет второе напряжение возбуждения путем фазового сдвига первого, выработанного генератором 19, на 90 ) и трансформаторы 4 и 5, устраняется погрешность преобразования dc , обу- 5 словЛённая фазовым сдвигом сигналов во вращающихся трансформаторах.

Формула изобретения 1. Преобразователь угла поворота

Q вала в код, содержащей генератор импульсов, выход которого подключен к входу делителя частоты, первьш и второй выходы которого подключены к первому и второму входам формирователя

5 напряжения возбуждения соответственно, первый синусно-косинусный вращающийся трансформатор, кинематически связанный с входным валом, выходы которого подключены к первым входам первого и второго фазовых детекторов, к вторым входам которых подключены первый и второй выходы цифрового сравнивающего блока соответс твен- но, а выходы первого и второго фазовых детекторов подключены к входам первого сумматора, выход которого через первый фильтр подключен к входу блока преобразования напряжения в частоту, выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика, выходы которого являются выходом преобразователя и подключены к первой группе входов дафрового сравнивающего блока, вторая группа входов которого подключена к группе выходов делителя частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения Точности преобразователя, в него введен второй синусно-косинусный вращающийся трансформатор, кинематически связанньй с входным валом, входные обмотки которого подключены к первому и второму выходам формирователя напряжения возбуждения, а выход соединен с входом первого синус- но-косинусного вращающегося трансформатора, выходы которого подключены к третьему и четвертому входам формирователя напряжения возбуждения.

0

5

0

5

0

5

5 137А4296

ли чающийся тем, что форми-рого фазовьпс детекторов подключены

рователъ напряжения возбуждения со-к входам сумматора, выход которого

держит сумматор, фильтр, генера-г через последовательно соединенные

тор подстраиваемой частоты, фазо-фильтр и генератор подстраиваемой

сдвигающий элемент, первьй и второйчастоты подключен к входу фазосдвифазовые детекторы, первые входы ко-гающего элемента, выходы фазосдвиторых являются первым и вторым вхо-гающего элемента и генератора поддами формирователя напряжения воз-ю страиваемой частоты являются пербз ждения соответственно, а вторыевым и вторым выходами формировате-

входы являются третзьим и четвертымля напряжения -возбуждения соответвходами формирователя напряженияственно.