АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1972 года по МПК H03M1/48 

Изобретение относится к аналого-дискретным преобразователям, используюпдим электромеханические фазовые многоустойчивые элементы, преобразующие аналоговую величину (ток, напряжение) в дискретные угол поворота электродвигателя и фазу выходного напряжения.

Однако известные устройства отличаются сложностью, так как перевод их из одного устойчивого состояния В другое можно осуществить лишь внешним кратковременным воздействием на ось фазовращателя, либо подачей внешнего управляющего импульса В обмотку электродвигателя.

Цель изобретения - упростить устройство следящего дискретного преобразования ВХОДНОЙ аналоговой величины в фазу выходного напряжения и угол поворота вала.

Для этого ВЫХОД линейного преобразователя фазы В напряжение постоянного тока подключен к одному из входов дифференциального усилителя, ВЫХОД которого подключен к другому входу многоустойчивого элемента.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - принципиальная схема.

элемент 2 с ключом периодической коммутацнп и линейный преобразователь 3 фазы выходного напряжения многоустойчивого элемента В напряжение постоянного тока.

Входная аналоговая величина 6-,. ноступает на один из входов усилителя / постоянного тока, ВЫХОД которого соединен со входом многоустойчивого элемента 2. Фазовый выход лгногоустойчивого элемента через линейный

0 преобразователь 3 фазы в постоянное напряжение соединен со вторым входом усилителя 1 иостоянного тока. Усилитель / постоянного тока выполнен по дифференциальной схеме, ВЫХОД которой соединен с ключом периодиче5ской коммутации .многоустойч 1вого элемента 2. Многоустойчивый элемент содержит фазовращатель 4. вынолненный, например, на вращающемся трансформаторе, питаемом периодическим папряжением частоты /. Сдвинутое по фазе напряжение частоты / поступает с выхода фазовращателя 4 через формирователь 5 на. избирательный усилитель 6, настроенный на я-ную гармонику. С выхода формирователя 5 напряжение поступает так5же на линейный преобразователь 3 фазы н на выхОлТ, а 1алогод11скретного преобразователя В целом. Выход избирательного усилителя 6 соединен со входом фазопогодетектора 7, питаемого напряжением прямоугольной формы частоты л/ . (п-количество устойчивых состоя«ий .многоустойчнвого элемента). Фазовый детектор 7 содержит также фильтр нижних частот. Выход фазового детектора 7соединен с унравляющей обмоткой дви:гателя 8 постоянного тока через ключ периодической коммутации и усилитель 9. Ключ периодической коммутации 10 управляется напряжением частоты / и периодически подсоединяет ко входу усилителя 9 выход усилителя / постоянного тока или же выход фазового детектора 7. Блок 3 состоит из формирователя и линейного преобразователя фазы в напряжение постоянного то,ка. Формирователь ,на транзисторах Г; и TZ формирует из гармонического наиряжения частоты / периодические импульсы положительной полярности и подает их на эмиттер транзистора Тз линейного преобразователя.

Схема предлагаемого устройства работает следующим образом.

В случае, когда величина входного сигнала равна О, на выходе усилителя 1 постоянного тока и блока 3 имеется нулевое напряжение, и электромеханический многоустойчивый элемент 2 находится в нулевом устойчивом состоянии с нулевым значением фазы выходного напряжения. При подаче величины входного сигнала, равной или превышающей единицу дискретности многоустойчивого элемента, фазовращатель разворачивается на соответствующий дискретный угол с огиибкой, равной единице дискретиости. При этом выходное иаиряженне многоустойчивого элемента соответствующей фазы линейно преобразуется блоком 3 в соответствующее значение постоянного напряжения, которое подается на второй вход блока 1.

При этом величина разности между выходным напряженнем блока 3 и величиной входного сигнала не превышает единицы днскретности элемента, вследствие чего двигатель 8, а следовательно, и фазовращатель 4 перестают вращаться, а их оси разворачиваются на соответствующий дискретный угол. При дальнейшем увеличении величины входного сигнала оси двигателя и фазовращателя провертываются на соответствующий угол, зна1ченне фазы выходного напряжения элемента относительно фазы опорных нмпульсов, получаемых с выхода формирователя, возрастает, в результате чего возрастает н ширина импульсов на коллекторе транзистора Тз линейного нреобразователя, а с ней н амплитуда постоянного напряжения на выходе фильтра нижних частот блока 5. Эта величина напряжения уравновешивает величину и,.с точностью до единицы дискретности данного многоустойчивого элемента. При уменьшении величины U - знак разности U . и выходного напряжения блока 3 изменяется на противоположной, в результате этого двигатель и фазовращатель начинают вращаться в обратную сторону, это приводит к уменьшению фазы (р, а следовательно, и величины

выходного нанряжения блока 5. Как и в предыдущем случае, система следит за изменением и д. и уравновешивается с точностью до единицы дискретности элемента, принимая прн этом соответствуюшее устойчивое состояние, характеризующееся определенными значениями электрического н пространственного углов.

Предмет изобретения

Аналого-дискретный преобразователь, содержащий дифференциальный усилитель, линейный преобразователь фазы в напряжение постоянного тока и электромеханический многоустойчивый элемент, фазовый выход которого соединен с одним из входов преобразователя фазы в напряжеиие постоянного тока, другой вход которого соединен с одним из входов многоустойчивого элемента, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, выход указанного линейного иреобразователя фазы в напряжение .постоянного тока подключен к одному из входов дифференциального усилителя, выход которого подключен к другому входу многоустойчивого элемента.

и„ Г Вд: да, : JLT