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

SI

Iwii

(Г)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерения углового положения и угловой скорости вращающихся объектов.

Целью изобретения является повы щение точности преобразователя и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения съема сигнала пропорционального скорости изменения утла поворота вала преобразователя.

На чертеже изображена схема пред лагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит датчик I, демодуляторы 2 и 3, перемножителй 4 и 5 блок 6 сравнения, преобразователь 7 напряжение - частота (ПНЧ), реверсивный счетчик 8, блок 9 задания сдвига фаз, сумматор 10, функциональные преобразователи 11 и 12,

Устройство работает следующим образом.

На входы демодуляторов 2 и 3 от датчика положения подаются сигналы и и Uj, В качестве датчика положения можно использовать любое известное устройство .(например, СКВТ или сельсин), формирующее выходные сигналы вида:.

и, А sin со t sin oi ; Uj А sin cot sin(ei,+tp),

где A - амплитуда опорного сигнала; со - частота опорного сигнала; ei- - угол поворота ротора датчика; ( - сдвиг фаз огибающих выходных

сигналов датчика. На первые входы перемножителей 4 и 5с амплитудных демодуляторов 2 и 3 поступают сигналы

и А sin ci ; U А sin(oi.+tf).

На вторые входы перемножителей 4 и 5 с синусных функциональных преобра зователей 11 и 12 в цифровом виде поступают сигналы

71902

С выхода перемножителей 4 и 5 на блок 6 сравнения поступают сигналы

и А sinoC sin(oL + ) ; Uo А sin(ei+U) sin ос.,

а

На выходе блока 6 сравнения получаем сигнал

to и A(sinoC sin() - sin(oi.+q))sin),

Величина U задает частоту,ПНЧ 7, а знак управляет направлением счета

15 реверсивного счетчика 8 таким образом что величина сигнала Ug стремится к нулю.

Сведение сигнала и„ к нулю осущег-, ствляется в преобразователе автома20 тически за счет соответствующего изменения измеренного значения утла поворота ротора датчшса oi, , равного коду на выходе счетчика 8, В случае, если сдвиг фаз входных сигналов

25 преобразователя ( не равен сдвигу фаз Cj) сигналов, сформированных в функциональных преобразователях 11 и 12, равенство нулю сигнала Ug наступает при , не равном Ы. ,

30 В результате разница значений Ср и СО, равная utf , приводит к ошибке преобразования угла „ Различные датчики характеризуют разные значения сдвига фаз Ц) выходных сигналов

35 (для СКВТ 4 90, для сельсина ср 120°), Кроме того, в реальных датчиках из-за погрешностей изготовле- ния сдвиг фаз ср между огибающими выходных сигналов отличается от пас40 портного значения. Поэтому, чтобы получить измеренное значение угла поворота ротора датчика uL „ равное действительному углу поворота ротора датчика yL , надо обеспечить формиродс вание сигналов Uj и Ug функциональными преобразователями 11 и 12 со сдвигом фаз СР , равным сдвигу фаз.,а сигналов и и V конкретного датчика подключенного к преобразователю. Ее-

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для измерения угло- : вого положения и угловой скорости вращающихся объектов. Цель изобрете - ния повьшение точности преобразова теля и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения съема сигнала, пропорционального скорое ти изменения угла поворота вала преобразователя. Преобразователь содержит датчик 1, демодуляторы 2,3, перемно - жители 4,5, блок 6 сравнения, преобразователь 7 напряжение - частота, реверсивный счетчик 8, блок 9 задания, сдвига фаз, сумматор 10, функциональные преобразователи П, 12, 1 з.п. ф-лыэ 1 ил.

Uj- sin(oi.+ q-);

и.

sin oi- ,

uL - измеренное значение угла поворота ротора датчика; сдвиг фаз сигналов, сформированных в синусных функциональных преобразователях 11 и 12.

ли Cf q , то выраг-сение для сигнала и„ на выходе блока б сравнения можно записать в следующем виде:

А sincf sinCoi-oi.),

Схема преобразователя по прежнему стремился свести величину сигнала к нулю, но в этом случае равенство и, нулю возможно только при oi od

. исключается ошибка измерения, вызванная неравенством q к i , s. код oi, на выходе счетчика 8 равен углу поворота ротора датчика. Уста- новка tf равного q может о суще- ствляться оператором при .настройке преобразователя под конкретный датчик. Для этого ротор датчика поворачивается на определенный угол, напри- мер на 90 , и олератор с помощью блока 9 задания кода сдвига фаз устанавливает такое значение tj , при котором код на вькоде преобразователя ot равен углу установки ротора дат- чика о

Блок 9 задания кода сдвига фаз в простейшем случае может быть вьшол- нен в виде тумблерного регистра, на котором набирается цифровой код, соответствующий сдвигу фаз Cf датчика, подключенного к преобразователи., Код сдвига фаз cf с выхода блока 9 задания кода сдвига фаз подается на вторые входы сумматора 10, на первые входы которого с выхода счетчика 8 подается код Ы. . С выхода сумматора 10 код &.+ tf по дается на входы второго синусного функционального пре образЬвателя 12. На входы первого си нусного функционального преобразователя 11 с выхода счетчика 8 поступает код oi,.

Так как последовательно включенные ПНЧ и счетчик выполняют операцию циф- рового интегрирования входного сигнала, то, следовательно.,

0 U,cit,

о

Т.е. на выходе блока 6 сравнения полу чаем сигнал, пропорциональный угловой скорости поворота ротора датчика:

и.

d6i-

ормула

и 3 о о р е т с 1 t я

5

0 5 0

5

0

5

2.Преобразователь по п,, л ti- ч а-ю щ и и с я тем. что блок зйда- НИЛ сдвига фаз выполнен в вн/ .е , лерного регистра о