Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1989 года по МПК H03M1/64 

СП

00

со 4

N

31508346

Изобретение относится к электромеханике и автоматике, может быть применено в устройствах преобразования перемещения и его скорости в цифровой код и является дополнительным к авт.св. № 1316090.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения можности измерения скорости вращения вала вращающегося трансформатора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 - диаграммы, 15 поясняющие его работу.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1, счетчик 2 с предустановкой кода, формирователь 3 квадратурных напряжений, делитель 4,20 нуль-орган 11, дополнительный реверсивный счетчик 12, дополнительный делитель 13, запоминающий регистр 14, дополнительную дифференцирующую цепочку 15, элемент 16 задержки.25

Преобразователь работает следующим образом.

В результате деления частоты выходного напряжения генератора 1 на выходе делителя 4 образуется опорное 30 напряжение U (фиг. 2а), которое сравнивается по фазе с напряжением U, (фиг. 2б), снимаемым с нуль-органа 11. В результате сравнения поддерживается фазовое соотношение, при котором 35 середина импульса .выходного напряже™ ния и,, нуль-органа 11 соответствует заднему фронту опорного напряжения Ц,.. Это осуществляется за счет разделения импульса выходного напряжения нуль- 40 органа 11 на две составляющие.: пред- ществующую и следующую за задним фрон том импульса опорного напряжения. Это разделение осуществляется элементами И 9 и 10 и элементом НЕ 8. Состав-д ляющие заполняются импульсами с генератора 1, формируя пачки импульсов Uft U(o (фиг. 2в,г), Питающее напряжение вращающегося трансформатора 6 формируется с помощью счетчика 2 и формирователя 3 квадратурных напряжений. Изменение кода предустановки счетчика 2 приводит к изменению фазы выходного сигнала счетчика 2 и, как следствие, к пространственному повороту поля вращающегося трансформато- : ра 6. Если фазовые .соотношения сигналов U4, Un таковы, что пачки импульсов Uqi и,о равны между собой,

50

.55

д

5

0 5

0 5 0

0

5

то состояние реверсивного счетчика 5 S момент переноса кода, соответствующее переднему фронту сигнала U и определяемое с помощью дифференцирующей цепочки 7, остается неизменным. Фаза на выходе счетчика 2 при этом также не меняется., При повороте ротора вращающегося трансформатора 6 на угол4о фаза выходного напряжения нуль-органа 11 меняется. При этом пачка импульсов U,Q счета назад оказывается больше или меньше пачки импульсов Uo счета вперед. Код реверсивного счетчика 3 при этом уменьшается или увеличивается и, как следствие, уменьшается или увеличивается фаза выходного напряжения счетчика 2 и формирователя 3. Преобразователь возвращается к исходным фазовым соотношениям напряжений U4. ,и.,, .

При возникновении перемещения oL полная компенсация этого перемещения происходит за время At, равное одному периоду выходного напряжения генератора 1. Величина перемещения и oi за интервал времени &t пропорциональна разности величин пачек импульсов Ug и U,(j . В связи с этим скорость перемещения W .может быть определена как

,-N,o где N, - количество импульсов в

пачках импульсов , . Дпя расширения диапазона измерения скорости скорость определяется как интегральная разность длительностей пачек импульсов U,U,o за время Т, . Время Т задается с помощью дополнительного делителя 13.. Б течение это- го времени разность длительностей пачек импульсов U,j,U,o интегрируется дополнительным реверсивным счетчиком 12, В конце времени Т выходной импульс (фиг. 2д) дополнительного делителя 13, продифференхщрованный дополнительной дифференцирующей цепочкой 15, переносит импульсом -Сфиг. 2е) код интегрального значения приращений перемещений дй в регистр 14. Импульс и ,g (фиг. 2ж), образованный путем задержки импульса U,5 элементом 16 задержки, устанавливает дополнительный реверсивный счетчик 12 в исходное положение. При этом процесс определения .скорости перемещения повторяется вновь.

При положительном значении скорости в дополнительном реверсивном счетчике 12 образуется прямой код, при

.1508346

отрицательном - дополнительный, поэтому ёмкость счетчика 12 должна быть достаточной дпя однозначного отобра жения скорости движения в обоих направлениях.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота ва- .л ла в код по авт.св. № 1316090, о т - лич ающийс я тем, что, с це лью расширения функциональных возможностей преобразователя путем обеспечения возможности измерения скорости вращения вала, в него введены допол- ;нительный реверсивный счетчик, дополнительный делитель, дополнительная дифференцирующая цепочка, запоминаю

л

5

щий регистр И элемент задержки, входы счета Вперед и Назад реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами запоминающего регистра, вход дополнительного делителя подключен к выходу делителя, а выход дополнительного делителя соединен через дополнительную дифферен- цирующую цепочку с входом Запись информации запоминающего регистра и входом элемента задержки, выход которого соединен с входом Установка нуля дополнительного реверсивного счетчика, выходы запоминающего регистра являются выходом кода скорости преобразователя.

Изобретение относится к электромеханике и автоматике , может быть применено в устройствах преобразования перемещения и его скорости в цифровой код, является усовершенствованием изобретения по авт. св.N 1316090. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения возможности измерения скорости вращения вала вращающегося трансформатора. Для этого в преобразователь угла поворота вала в код введены дополнительный делитель дополнительная дифференцирующая цепочка 15, запоминающий регистр 14, дополнительный реверсивный счетчик 12, элемент 16 задержки. С помощью дополнительного реверсивного счетчика 12 определяется код рассогласования, величина которого пропорциональна скорости перемещения. 2 ил.

а Ui

.J

.

3%

е %.

lU