ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ СИНУСНО-КОСИНУСНОГО ДАТЧИКА В ФАЗОВЫЙ СДВИГ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/64 G01B7/30 

1

Изобретение относится к апалого-Цифровым преобразователям и может быть использовано в преобразователях угол-фаза-код.

Известен преобразователь сигналов синусио-косинусного датчика в фазовый сдвиг, содержащий синусно-косинусный датчик, модуляторы, суммирующее и вычитающее устройства, фазочувствительные детекторы и фильтры. В таком преобразователе вторичные обмотки синусно-косинусного датчика подключеиъ1 ко входам модуляторов, а выходы суммирующего и вычитающего устройств - ко входам фазочувствительных детекторов.

Однако при иснользовании известното устройства угол-фаза-код в случае относительно низкой частоты питания синуспо-косинусного датчика время преобразования получается большим. Это обусловлено тем, что частота несущей в известном преобразователе должна значительно превышать частоту огибающей. Так, например, при частоте питания датчика 1000 гц время преобразования нревышает 10 мсек (частота несущей более чем в 10 раз превышает частоту огибающей).

Цель изобретения - повышение быстро-, действия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что выходы сипусно-косинусного датчика подключены к сигнальным входам фазочувствительных детекторов, выходы которых соединены со вторыми входами модуляторов.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходе двухфазного источника напряжения.

Устройство состоит из синусно-косинусного датчика 1, фазочувствительных детекторов 2 и 3, модуляторов 4 и 5, двухфазного источника напряжения 6, суммирующего устройства 7, вычитающего устройства 8, фильтров 9 и 10Устройство работает следующим образом. Иа вход - первичную обмотку синусно-косинусного датчика 1 и опорные входы фазочувствнтельных детекторов (ФЧД) 2 и 3 - подается переменное синусоидальное напряжение. С выходных синусной и косинусной обмоток снимаются переменные напряжения,

амплитуда которых пропорциональна соответственно синусу и косинусу угла поворота ротора датчика. Указанные напряжения поступают на сигнальные входы ФЧД 2 и 3. Выходные напряжения ФЧД подаются па входы

модуляторов 4 и 5. Модуляторы управляются двухфазным источником напряжений формы «меандр (см. фиг. 2). Напряжения с выходов модуляторов складываются и вычитаются между собой на суммирующем и вычитающем

устройствах 7 и 8, выходы которых нодключены к входам фильтров 9 и 10. Напряжения на синусной и косинусной обмотках датчика можно записать как - f/mi sin а sin u)/, и г ,„2-С08а-8ШШ/, где и т, к и т, -амплитуды напряжений; а -угол поворота ротора датчика;со - угловая частота напряжения питания датчика. На выходе ФЧД имеют напряжения Фчд, - АФчд, ,п1 sin а, ифчй, Лфчд -f/ nj-cosa, где /Сфчд, и КФчЯг -коэффициенты передачи ФЧД. После модуляции на выходе модуляторов 4 и 5 получают напряжения м, - ЛмГ ФЧЛ. „п Sin а S ° n tais... - sin/CQ, :/Сиг АФЧД. -f/ms-COSa - где /(MI и /См2 -коэффициенты передачи модуляторов; Q - частота модуляции («меапдра). Учитывая, что в идеальном случае Хм, - Ам, Ам ) , : АФЧД, АГФЧД т, fy,,,, - и т , получают на выходе суммирую щего и вычитающего устройств 7 и 8 соответ ственно напряжения --/См АФЧД -и J sin а. - cos/rQ + /С иV sinKQf -|- COS а sinа V - cosA2 + р--/С„-/СФчд „, + cosa V - sinAQ. riioJ После выделения первой гармоники в фильрах 9 и 10 получают на их выходах напряения (Ф1 -К,- КФчд /Сф U,n(sln а COS Q /: + + cos а -Sin 2/} К -Кфча -Кф: -V X X sin (Ш + а); Дм АФЧД Дфа (cos а Sin 2 - sin Q Л cos а) -/Г„-/Гфчд-/Сф, „ X X sin (Q t - а), где -коэффициенты передачи фильтров. Таким образом, на выходе устройства получаются два напряжения, сдвинутые по фазе на двойное значение угла поворота ротора датчика. Как следует из приведенных формул, в предлагаемом устройстве нет ограничений к соотнощению частот оо и 2. Следовательно, частота напряжения Q («меандра) может быть любой, а время преобразования может быть уменьщено при относительно низкой частоте питания датчика. Предмет изобретения Преобразователь сигналов синусно-косинусного датчика в фазовый сдвиг, содержащий фазочувствительные детекторы, онорные входы которых подключены ко входу синусно-косинусного датчика, модуляторы, нервые входы которых подключены к двухфазному источнику напряжения типа «меандр, а выходы - к входам суммирующего и вычитающего устройств, выходы которых подключены к фильтрам, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия устройства, сигнальные входы фазочувствительных детекторов подключены к выходам синусно-косинусного датчика, а выходы фазочувствительных детекторов соединены со вторыми входами модуляторов.

f