Преобразователь угол-код Советский патент 1976 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ - КОД. Значения фаз определяют при L 0 и I/ О Они равны соответственно, .() to циклическая частота питающего напряжения; т,- текущее время. Фазбсдвигаюшее устройство которое осу ществляет сдвиг по фазе на сигнала, амплитуда которого пропорциональна косинусу угла поворота вала, обычно выполняют с испопьэованием ВС -цепочки, параметры которой изменяются при изменении окружающих условий. Поэтому выходное напряжение Ucos f t СО фазосдвигающего .устройства формируется с погрешностью по фазе(55 и по амплитудеЛЙ-. погрешность 5V приводит к фазовой ошиб ке при формировании сигнала I/, в соответс5твии, с выражением; - где//31, фаза первого сигнала I/,;; При формировании сигнала Ug погрешност OCf приводит к ошибке, по фазе определенной выражением (Д), + 1 где - фаза второго сигнала 1, Код угла поворота, выработанного npeo6 разователями, пропорционален разности фаз ( (j °этому. /4-(..f + cpsm33v-f- 4 s/n / TakHM образом,-э предлагаемом преоб, разователефазоваяшогрешностьОС, вноси- мая НС цепочкой фазосдвигающего блока, не приводит к погрешности преобразователя угла поворота вала в ко:;. Амплитудная погреш 1сть & при формг ровании сигнала 1} приводит к фазовой ошй ке, которая определяется выраженneivt i . ; {;),. При этом: код угла поворота, выработанный.преобразователем, пропорционален . ША - / +2 o-Sm2/ -2 -Sa-S/л cL .j Таким образом, амплитудная погрешность 5Saj, вносимая, ЙС Цепочкой, приводит к по грё1иности преобразования угла поворота ва ла в код и зависит от угла Л поворота вала по синусу двойного угла. Снижение , требований к стабильности па раметров фазосдвигаюшего устройства и по вышение точности работы в предлагаемом преобразователе угол - код достигается оп ределенным включением RC -цепочки при формировании сигнала l/cos это отмеченное выше влияние амплитудной погрешности В на -точность преобразования исключается (.Как видно из круго6ВОЙ диаграммы (фиг.2), такое включение приводит к тому, что при изменении парамет1юв ЙС-цепочки вектор выходного напряжения t OS oicoiaZ остается постоянным по амплитуде, но сдвигается по фазе на , а 5ьш1е было показано, что ошибка по фазе pi,вносимая ЙС цепочкой, не приводит к ошибке преобразования угла поворота в. код. Таким образом , oпpeдeлeнныJv йключением фазосдвигаюшего устройства удается почти полностью исключить амплитудную погрешность Оав. В предлагаемом преобразователе она определяется только тангенсом угла потерь to о конденсатора и величиной нагрузки. Тангенс угла потерь для конденсаторов 1имеет очень малую величину (например, для конденсаторов типа LOO О, ОО12, а величинунагрузки легко сделать больше 500 ком, поэтому можно считать, что амплитудная погрешность искл1бчаётся полноо« На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя угол-код; на фиг, 2 приведена схема включения л-С-цепочки с использоваГ нием инвертора; на фиг. 3 - круговая диаг; - рамма напряжений, приложенных к ней. Один выход синусно-косинусного датчика угла 1 подключен ко входам блока суммирования 2 и блока вычитания 3, а другой jKO фазосдвигающему устройству 4, второй вход которого через инвертор 5 связан с этим же выходом датчика угла 1. Выход фазосдвигающего устройства 4 подключен ко вторым входам блока суммирования 2 и блока вычитания 3. Выходы последних соответственно через формирователи импульсов 6 и 7 соединены со входами разрешаюше-запрещающего устройства 8, третий вход которого подключен к генератору импульсов высокой частоты 9. Выход устройства 8 соединен со счетчиком 1О, Преобразователь угол - код работает следующш образом. При повороте вала датчика угла 1 на нвгг .который уголg/ifa его выходах выраба-тваЯ «ются синфазные напряжения переменного то-. ка, амплитуды которых пропорциональны соответственно синусу и косинусу угла с пол ворота вала.Uj/nwf cos U- inUttsih rns USlnCut- напряжение, которым запитывают датчик угла 1, CKrHanUsin(tiicosJ его ин- вёрсйя Usin(jjicoS, выхода инвертора 5 поступают на фазосдвигающее устройство 4, осуществляющее сдвиг его по фазе на Ж , McOSdOtcos , в блоке суммирования 2 по.лученный сигнал Ucosu)t СО5 суммируют с синфазным напряжением переменного тока, амплитуда которого пропорйионалыга синусу поворота вала: U,, UOO5 WfcoS-6-+ fUS/n6o s/n lfcoS(CO«--) , а Б

блоке вычитания 3 формируют

сигнал, раввый разности этих напряжений:

и «I7cos Cotcos -Usin Coism -Ufosfofii)

При прохождении сигналов 1 «1/со( Vj l/cosj t) соответственно через формирователи импульсов 6 и 7 формируются импульсы в момент перехода синусоидальных напряжений через нуль, т,е.( (Uii+)Q. При этомвыдёляютсйгна лы с фазами: (((u}{) порциональными углу поворота вал датчика угла 1. Этн сигналы в раз решающее-запрешаюшем устройстве 8 осуществляют за- лрет и разрещение на прохождение импульсов от генератора импульсов 9 на счетчик 10. В р.езультате в .нем формируется- код,

.пропорциональный Jlriid У в/, дврйно-;j му значению угла« поворота вала датчика угла 1. Таким образом, со счетчика 1О в ЦВМ может быть выдан код, соответствующий углу поворота вала датчика угла 1. Использование новых элементов инвертора, блока суммирования и блока вычитания, а также предложенное включение этих элементов позволяет исключить погрешность, вызванную нестабильностью параметров фазосдвигающего устройства. В результате требования и стабильности параметров злемек -. тов, входящих в преобразователь значитель- но снижены, что даст возможность использовать стандартные элементы аналогощ1(}ровой Ф техники.

Формула изобретения

j Преобразователь угол - код, содержащий 0 синусно-косинусныЙ датчик угла, фазосдвигаюшее устройство, два формирователя импулы IcoB, выходы которых связаны с.разрешаюше запрещающим устройством, которое подключено к генератору импульсов высокой частоР5 1тЫи счетчику, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в него введены блбк сум.мирования, блок вычитания и инвертор, при- |чем входы блока суммирования и блока вычитания подключены к выходу фазЬсдвигаюшего 1устройсгва в второму выходу синусно-косинуо- i jioro датчика угла, а выходы - к соответствующим .формирователям импульсов; инвертор включен между одним из выходов синусно-косинусного датчика угла и входом фазосдвигающего ;устройства, другой вход которого подключен к этому же выходу синусно-косинусного дать, чика угла.

Z

f9

ц

ii9inutif f«t03inOttC99«C JL

ut-Z

V

t/ffSUtCfSiA

-Usin ui CfStC,

Jb - .S