Устройство контроля угла поворота Советский патент 1990 года по МПК G05B1/01 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для контроля достижения заданного угла поворота-объекта, например, при необходимости ограничения угла поворота, снижения скорости.движения объекта на заданном угле, остановки объекта на требуе -ых углах поворота и т.п.

..3 15

Цель изобретения - расширение дйа- пЖзоЬа задаваемых углов контроля поворота объект и увеличение числа контролируемых углов.

Цель достигаетсй за счет обработки сигналов синусной и косинусной обмоток вращающегося трансформатора, вал крторого поворачивается вместе с контрояйруеьым объектом. Обработка состоит в фазочувствительном выпрямлении сигналов, в сравнении выпрямленных сигналов с-заданными уровнями,, в результате чего образуются сигналы логических потенциальных уровней, де- шифрация которых фиксирует момент достижения угла поворота, равного заданным в.пределах заданных квадрантов.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов устройства.

Блок-схема устройства (фиг.1) содержит трансформатор 1, первый и второй фазочувствительные выпрямители 2 и 3, первый и второй формирователи 4 и 5, первый дешифратор 6, задатчик 7 квадрамта, второй дешифратор 8, третий формирователь 9, задатчик 10 уг- ла коммутатор 11.

На временных диаграммах сигналов устройства, изображенных на фиг.2,, приняты обозначения: выпрямленные сигналы синусной и косинусной обмоток вращающегося трансформатора, выходные сигналы первого и второго формирователей, сигналы на четырех выходах первого дешифратора, сигнал задатчи- ка угла, выходной сигнал третьего формирователя.

Блок-схема первого дешифратора и задатчика квадранта содержит первый и второй инверторы 12 - и 13, первый, второй, третий и четвертый элементы И 14 - 17, четыре кнопочных переключателя,

Устройство работает следующим образом.

При повороте объекта управлешгя соответственно поворачивается вращающийся трансформатор 1. Напряжения, снимаемые с его синусной и косинусной обмоток, поступают на фазочувствительные выпрямители 2 и 3, на выходе которых.получают сигналы а,б, форма которых представлена на фргг.2. Формирователи 4 и 5 формируют сигналы нулевого потенциала, соответствую

5 0

.,

0

0

5

щие О (в отрицательный полупериод синусного и косинусного напряжения), или положительного потенциала, соответствующие 1 (в положительный полупериод синусного и косинусного напряжения) , Эти сигналы поступают на вход дешифратора 6.

Дешифратор 6 производит логические действия с сигналами, поступающими с формирователей 4 и 5, Если на входе дешифратора 6 сигналы положительного потенциала, то на его первом выходе возникает сигнал, соответствующий I квадранту. Если на выходе формирователя 4 положительный сигнал, а на выходе формирователя 5 - сигнал нулевого потенциала, то на четвертом выходе, дешифратора 6 сигнал з соответствует II квадранту. При наличии на входе дешифратора 6 сигналов нулевого потенциала, на его третьем выходе появляется сигнал ж,соответствующий. III квадранту. В случае нулевого потенцигала на выходе формирователя 4 и положительного на выходе формирователя 5, на втором выходе дешифратора 6 появляется сигнал ж, соответствующий IV квадранту.

Таким образом, сигналы на выходе дешифратора 6, в з.ав1.5симости от сочетания 1 и О на его входе, дают информацию о квадранте, в котором находится угол ограничения,

Задатчик 7 квадранта, представляющий собой коммутатор, позволяет выбрать необходимый квадрант путем, подключения выходов дешифратора 6, осуществляющего определения квадранта, к входам дешифратора 8. I

Напряжение 12 синусной обмотки поступает также на третий формирователь 9, опорное напряжение которого, снимаемое с задатчика 10 угла, определяет контролируемый угол, находящийся в пределах одного квадранта,, т.е. от О до 90°.

На пятый вход дешифратора 8 поступает сигнал к с выхода третьего фор мирователя 9., определяющий угол ограничения, а через задатчик 7 квадранта сигналы с дешифратора 6, несущие информацию, о квадранте, поступают на первые четыре входа дешифратора 8. На первом выходе дешифратора сигнал появляется при совпадении логических сигналов на первом и пятом входах

дешифратора 8. На втором выходе дешифратора 8 сигнал появляется при совпадении логического сигнала на втором и отрицании сигнала на пятом входах дешифратора 8. На третьем выходе дешифратора 8 сигнал появляется при совпадении логических сигналов на третьем и пятом входах дешифратора 8. На четвертом выходе дешифратора 8 сигнал появляет-ся при совпадении логического сигнала на четвертом и отрицании на пятом входах дешифратора 8.

Если необходимо контролировать угол в одном квадранте, то с помощью задатчика 7 квадранта к дешифратору 8 подключается нужный выход дешифра- т ора 6, а осталыгь1е его выходы ос- таются неподключеннымн, В случае необходимости контроля углов во всех квадрантах подключаются к входам дешифратора 8 все выходы дешифратора 6.

При достижении объектом угла поворота, равного заданному, определяемого задатчика ги угла и квадранта, на выходах дешифратора 8 возникают сигналы. Причем номер выхода несет информацию о номере квадранта, в котором достигнут заданный угол. Выходы дешифратора соединены с входами коммутатора 11, который осуществляет

необходимые комг утации в системе управления объектов.

При необходимости контроля .углов поворота в каждом из квадрантов следует использовать формирователи 9, дешифраторы 8, коммутаторы 11 и за- датчики угла квадранта, образующие одинаковые каналы без изменения остальной части устройства.

Формирователи 4 и 5 могут быть построены на основе компаратора, который формирует на выходе определенный уровень положительного потенциала при превышении входным сигналом нулевого опорного напряжения. Дешифраторы 6 и 8 могут быть построены на логических элементах КЕ и И, представляя собой комбинационную схеьг/, реализующую описанную логическую функцию.

Формирователь 9 может быть РЬПШЛ- нен на двойном компараторе. Причеь в положитепьный полупериод напряжет1Я синусной обмотки работает одна половина компаратора, а в отрицатепьный- другая. Задатчик 10 угла представляет собой блок с потенциометром, который позволяет выставить необходиь-ьш уровень опорного напряжения,.соответствующий требуемом углу ограничения.

.yv-.

w/////,

///////

шт

V//////

y///////.

W/////.

2;

///////J

e

ж

//////

2