Преобразователь перемещения в код Советский патент 1993 года по МПК H03M1/50 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматического измерения углового положения объекта.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя перемещения в код.

Преобразователь перемещения в код содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты,.инвертор 3, триггеры 4. 5, элемент И 6, блок 7 элементов И, усилители 8 и 9, фазовращатель 10, фильтр 11, сумматор 12. компаратор 13, интегратор 14 и делитель напряжения 15.

Преобразователь работает следующим образом.

Последовательность импульсов с выхода генератора импульсов 1 поступает на вход делителя частоты 2, С выхода старшего разряда делителя частоты 2 импульсы поступают на счетный вход Т-триггера 5 и через инвертор 3 на счетный вход Т-триггера 4. На прямых выходах Т-триггеров 4 и 5 формируются два напряжения прямоугольной формы со скважностью, равной 2, сдви- „нутые по фазе один относительно другого на 90° и поступающие через усилители 8 и 9 на входные обмотки фазовращателя 10. На выходе фазовращателя 10 формируется фа- зомодулированный сигнал

Ј(t) Uii 3irt() +H(t, a), (1) где Umi амплитуда фазомодулированного сигнала,

f, f - частота напряжения на прямых выходах Т-триггеров 4 и 5,

а угол поворота ротора, фазовращателя 10,

n(t, а-}- часть выходного сигнала фазовращателя 10, обусловленная высшими гармониками и не несущая полезной информации,

t- время.

На выходе фильтра 11 формируется сигнал:

У (t)Um2 sln( -о) t + а + ,), (2). где Um2 - амплитуда сигнала,

рф - фазовый сдвиг, вносимый фильтром 11.

В момент равенства напряжения у (t) и напряжения срабатывания компаратора 13 (Ucp) на его выходе формируется короткий импульс.

Это условие можно записать следующим образом:

Um2 tcp+ « + Ucp (3) или

tcp- J} arcsin Ј-а-у ф ..(4)

С другой стороны, напряжение срабатывания можно определить как разность напряжений на первом Ui и втором U2 входах компаратора 13: UCp Ui-U2 .(5)

На выходе сумматора 12 формируется разность напряжений, а интегратор 14 подавляет переменную составляющую и интегрирует постоянную составляющую напряжения (5) до момента, при котором указанная разность напряжения не станет равной нулю. При этом в соответствии с формулой (4)

+ Уф.(6)

Таким образом, момент срабатывания компаратора не зависит от амплитуды сигнала на его входе, а также от факторов, приводящих к конечной чувствительности

компаратора (напряжения смещения, входных токов, разности входных токов и т.П;), Импульс, выработанный компаратором 13, поступает на входы управления элемента 16 И и блока элементов И 7. При этом на выходе

преобразователя по информации на выхо- . дах делителя частоты 2 и прямом выходе Т-триггера 5, поступающей на информаци- . онные входы элемента И 6 и блока элементов И 7, формируется двоичный код а° ... а,

пропорциональный угловому положению ротора фазовращателя 10.

Ф о рмулаизобретения Преобразователь перемещения в .код, содержащий генератор импульсов, выход

которого соединен с входом делителя частоты, выход старшего разряда которого со еди- нен с входом первого триггера и через инвертор с входом второго триггера, прямые выходы триггеров через первый и второй усилители соответственно соединены с первым и вторым входами фазовращателя-, выход которого соединен через фильтр с первым входом компаратора, элемент И. блок элементов И.отличающийс я тем,

что, с целью повышения точности, в него введены сумматор, интегратор и делитель напряжения, первый вход сумматора соединен с выходом фильтра, а выход через последовательно соединенные интегратор и

делитель напряжения - с вторыми входами сумматора и компаратора, выход которого соединен1 с входами управления элемента И и блока элементов И. информационные входы которого соединены с выходами делителя частоты, информационный вход элемента И соединен с прямым выходом первого триггера, выходы элемента И и блока элементов И являются выходами преобразователя.