СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ В КОД Советский патент 1971 года по МПК H03M1/64 H03M1/50 

:1

Изобретение относится к способам преобразования угла поворота вала в код с использованием фазовращателя с вращающимся лолем в качестве датчика угла и может быть использовано в области вычислительной техники.

Известен способ преобразования угла поворота вала в код с использованием в качестве датчика угла фазовращателя, в котором с помощью специальной схемы многофазного питания создается вращающееся в пространстве поле (например магнитное, электрическое и т. д.), причем направление вращения поля не изменяется в процессе преобразования угла поворота в код.

В преобразователях, построенных известным способом, ошибки преобразования складываются из ощибки неравномерности вращения поля, ощибки формирователей импульсов, ощибок, вызванных сдвигом фаз между питающим и выходным напряжениями фазовращателя при нулевом положении ротора, а также задержкой сигналов в линиях связи.

Некоторые из этих ошибок можно уменьшить путем определенной начальной установки фазовращателя, однако, так как эти ошибки существенно меняются в зависимости от температуры, старения деталей и так далее, не удается достигнуть высокой точности преобразования. Особенно важным это обстоятельство оказывается при создании преобразователей с малогабаритными и многополюсными фазовращателями (индуктосинами и т. п.), что является решающим фактором, препятствующим их применению в качестве датчиков высокоточных преобразователей угла поворота в код.

В предлагаемом устройстве, с целью исключения преобразования, измерение угла поворота производится сначала при направлении вращения поля фазовращателя в одну сторону, а затем, после переключения фаз питающей сети, при направлении вращения

поля в другую сторону. Эквивалент измеренного угла в коде вычисляется как полуразность результатов этих двух преобразований. На чертеже представлена схема преобразователя для осуществления предлагаемого

способа.

Низкочастотное двухфазное синусоидальное напряжение питающей сети подается на статор индукционного фазовращателя 1 через переключатель 2. Напряжение одной пз

фаз подается также на формирователь импульсов опорной фазы 3.

Синусоидальное напрялсение с ротора фа зовращателя 4, фаза которого пропорциональна углу поворота ведущего вала, постусы с формирователей 5 и 5 поступают на разрешающе-запрещающее устройство 6, на которое одновременно с генератора 7 подаются импульсы высокой частоты. Импульсом с формирователя 3 разрешается, а импульсом с формирователя 5 запрещается прохождение импульсов с генератора 7 иа вход счетчика 8. В результате счетчиком 8 фиксируется число импульсов, проиорционалы-юе углу поворота ведущего вала фазовращателя. Код счетчика передается в цифровую вычислительную машину (ЦВМ) 9.

Если переключатель находится в положении а, то число, переданное ЦВМ 9, равно

Ла /( (а +&i, -f Д26+ Аза -Ь.Л4а + Аоа + Дса) , (1)

где Ла - результат преобразования для случая нахождения переключателя в положении а;

К. - масштабный коэффициент; а -- измеряемы угол поворота фазовращателя;

Ala - ошибка неравномерности вращения магнитного поля;

Ага - ошибка формирователя 3;

Дза-ошибка формирователя 5;

Aia - ошибка, вызванная сдвигом фаз между и выходным напряжениями фазовращателя при а 0;

Аоа - ошибка, вызванная сдвигол фаз в линиях связи;

Аба - сумма всех других ошибок, например, ошибки дискретности, ошибки из-за номех в линиях связи и т. д.

Если переключатель 2 находится в положении б, то число, переданное ЦВМ 9, равно

(( Ai6+ Дзб + Д4б4-Д5б4Абб к(2)

где Лб - результат преобразования угла поворота фазовращателя для случая иахожде UiH 1ереключателя в полол ении б; AIQ, Авб, Айб, А/,б, Aju, Аб5 - соответствующие значения ошибок иерав 1омерности вращения магнит юго поля, формирователя 3, формирователя 5, сдвига фаз между питающим и выходным

нанряжениями фазовращателя, сдвига фаз в линиях связи, дискретности, номех и т. д. ири нахождении переключателя в положении б.

Окончательный результат находится как иолуразность результатов преобразования 1ри разных панравлениях вращения ноля из выражения

Л/ - .

(3)

Так как ошибки Ага-Asa и Аао-Ajo не зависят от направления вращения 1оля, то

Аза -АЗО; .

Следовательно,

(-(f + ) + ( +

. г/ тс

J

. Деа -Доб

(4) V 2

Из выражения (4) следует, что ошибки формирователей импульсов и ошибки, обусловленные сдвигом фаз сигнала в линиях связи исключаются, а ошибка неравномерности .магнитного ноля и нрочие ошибки уменьшаются. Таким образо.м, применение данного способа позволяе значительно снизить требования к стабильности и разбросу параметров формирователей импульсов, линий связи, фазовращателей и питающих напряжений.

Предмет изобретения

Способ преобразования угла поворота вала фазовращателя в код, отличающийся тем,

что, с целью уменьшения влияния на точиость преобразования фазовых ошибок, вносимых элементами 1реобразователя, преобразование фазы угла производится последовательно дважды: сначала при направлении

вращения оля фазовращателя в одну сторону, а затем, после переключения фаз питающей сет, ри вра цеппи поля фазоврашателя - в другую cTOpo iy, а окончательный результат получают как полуразность

результатов реобразовапия при разных нанравлен ях вращения поля.

USin ciJt