Преобразователь угловых перемещений в код Советский патент 1976 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В КОД

Изобретение относится к автоматике и рьршслительной технике и может быть ис- рользовано в системах передачи угловых величин.

Известен преобразователь угловых пере- kiemeHHu в коя, содержащий фазовращатель, базовые детекторы, вентили, блок сравнерия и реверсивные счетчики грубого и точЬого отсчета Cl3.

Однако известное устройство не обеспе-ч чивает достаточную точность работы.

Наиболее близок к изо етению по тех тчесжой сущности преобразователь угловы ешений в код, содержащий синусно-ко |ринусный трансформатсч5, вход которого че-( рез цепочку из последовательно соениненных усилителя н первого делителя частоты подключен к выходу генератс а импульсов, выход синусно-косинусного трансформатора иереэ первый формирователь импульсов сое пинен с первым входом первого триггера, Выход которого подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого че-j рез второй формирователь импульсов соедирен с выходом усилителя, а выход второго.триггера подключен к одному входу элеменг та И, другой вход которого через второй .делитель частоты соединен с выходом гене ратора импульсов, выход элемента И/под|ключен Ко входу счетчика точного отсчета, ||йход третьего формирователя импульсов (динен с выходом синусно-косинусноготранс.,форматора, а выход - через формирователе/ I Кода подключен ко входу счетчика шагово Го отсчета 2j.

Однако этот преобразователь также не .t)6ecneDiBaeT достаточной точности.

Цель изобретения - повышение точности «реофазователя.

Для этого в предлагаемый преобразоваjfrenb введены вентиль, компенсирующее jfo фойство, третий и четвертый триггеры н дополнительный фс мирователь импульсов, ;1вход подключен к выходу синуснокосинусного трансформатора, а выход - к .первому входу третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом четверi oro триггера, вход кспгорого подключен к jBbtxoay первого формирователя импульсов, выход третьего триггера соединен с первьг | входом вентиля, второй вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, выход вентиля через компенсирующее устро Ьтво соединен с управляющим входом teica точного отсчета, На чертеже дана функшшнальная схема эписываемого преобразователя. Она содержит синусио косинусный трансформатор (СК выходы которого соединены со входами )ормирователей 2,3,4 импульсов, генера|5гор 5 1-1МпульсоБ, выход которого через последовательно соединенные делитель 6 частоты и усилитель 7 подключен ко входу СКТ 1 и ко входу формирователя 8 икА Ьульсов, выход которого соединен с одним входом триггера 9 другой вход последнего соединен с выходом триггера 10. Вы ходы формирователя 2 импульсов и источника импульсов опроса (на чертеже не поkaaaH) подключены соответственно ко вхойам триггеров 10 и 11, Выход триггера 11 соешгаен с одним входом триггера 12, аругой вход которого через формирователь 4 импульсов подключен к выходу СКТ 1. Выход триггера 12 соединен со входом ве|и- тиля 13s пощспюченного через компенсируи| Я188 устройство 14 ко входу счетчика 15 JTo ffioro отсчета, другой вход которого сое-. ййнен с выходом элемента: И 16. Формирователь 3 импульсов через формирователь| 17 кода подключен к счетчику 18 шагово--. го отсчета Выход генератора 5 импульсов соединен через делитель 19 частоты с со-с ответствуюш1гми входами элемента И 16 н вентиля 13. 1. Опорное напряжение ( напряжение пита|ния СКТ) получают в результате понижетя частоты импульсов генератора 5 в де-, . ритепе 6 частоты и усиления их по мощност (ПЩновременной фильтрацией высших гар- моиик в усилителе 7. Выходное напряжение многопояюсного СКТ 1, работающего в гкиме фазовращателя с фазосдвигающей И CJ (Цепочкой, поступает на формирователь 2 импульсов,) формирующий импульс в момент nje рехода поданного на его вход напряжения лерез ноль при смене полярности напряжения с отрицательной на положительную, Прлученkbrii импульс поступает на триггер 10. Ecii предварительно на триггер 1О был подан импульс опроса, сигнал с формирователя 2 Нмпупьсов пройдет на триггер 9 и установит его в положение, при котором через (элемент 16 импульсы, полученные Ьт генератора 5 импульсов после деления 1астоты в делителе 19, пройдут на счетчи L 5 отсчета. Формирователь 8 импульсов формирует I импульсы в момент перехода че Ьез ноль опорного напряжений напрнжетгя Л11тпн1 я СКТ 1 фазовращателя.). Эти нмпуjibcbi устй1швлива5 хг триггер 9 Б положение, Йри котором прохождение имиз/льсов с дели4теля 19 частоты на счетчик 15 тючного Ьтсчета чероз алеме п И 1,6 прекратится/ Таким образоМв количество импульсов, прошедших на счетчик, окажется пропорцио-, нальным сдвигу фаз между вьжодньм (Рйжеюшм СКТ 1 и напряжением его пита Щ Я, то есть углу поворота его ротора. j Схема преобразователя работает таким образом, когда. угол поворота влиогополюсно 1го СКТ не превылает диапазона его работ, :т,е. его шага. Устройство шагового отсчета включается в работу при повороте чувствительной оси па угол поворота, болышгй диапазона работы точного канала. Напряжение с обмотки синхронизашга СКТ точного канала поступает н формирователь 3 импульсов, который будет вырабатывать импульсы в момент прохождений этого нагфяжения через ноль. Первый из выработанных им им V пульсов будет служить сигналом япя нклю-i чения;устройства шагового отсчета. От этф го импульса с формирователя 17 кода в счетчик 18 шагового отсчета перейдет Korf угла, равный диапазону работы точного ка-с нала -fp , где .п - передаточное число электрической редукпии СКТ. Этот код будет находится в счетчике до следующего пово ТТ |рота чувствительной оси на угол± ,- . , При всех последующих поворотах чувствительной оси на углы, кратные диапазону работы точного канаяа, в счетчик шагового отсчета будет каждьй раз поступать (для I суммирования и выч1гтания, в зависимости от направления поворота) код угла . Счетчик шагового отсчета, с гммируя поступающие в него коды углов, преобразует угол поворота чувствительной оси в код через интервал шага работы точного каналЬ,, Требуемую точность непосредственно в див(пазоне работы; точного канала обеспечивает точный канал. Для компенсащш скоростной погрешностей, возникающей при вращении СКТ фазовраща теля с некоторой скоростью, в схеме измеряют частоту выходного напряжения фазовращателя, которая пропоршюнальна скорости вращения его оси, путем замера вре менного интервала, соответствующего полу, периоду выходного напряжения СКТ фазовращателя. С этой целью импульс с формирователя 2 импульсов поступает на триггер 11 и в случае, если ему предшествовал поданный на триггер 11 опроса, установит триггер 12 в положение, гфи котором импульсы с делителя 12 чао тоты через вентиль 13 пройдут в компенсирующее устройство 14.

Кроме того, выходное напряжение СКТ поступает на формирователь 4 импульсов, формирующий импульс в момент прохождения поданного на его вход напряжения ноль при изменении его пол5фности с поло1жительной на отрицательную, Кмпульс, пос тупающей с выхода формирователя 4 им Ьульсов установит триггер 12 в положение, при котором прекратится прохождение импульсов с делителя 19 частоты в компенсирующее устройство 14. Таким образом, |количество импульсов, поступающих в ком-. ;пенсирующее устройство, пропорционально щэеменному интервалу, равному полуперио-i :;ду выходного напряжения СКТ, Этот изме 1ренный нременной интервал сравнивается jB компенсирующем устройстве 14с иавесФ- ным постоянным временным интервалом, соответствующим полуперноду входного мап ряжения питанг-я фазоцрашателя, разность между этими временными интервалами, представленная в виде определенного количест- ;Ва импульсов, соответствует скорости вра- ;щеиия ротора СКТ.

; В компенсирующем устройстве эта раз- ;ность высокочастотных импульсов преоб;разуется в корректирующие импульсы и поступает в счетчик точного отсчета для ком} пенсаши скоростной погрешности путем изменения показаний счетчика точного отсче- ,та в зависимости от знака и величины сксьрости вращения ротора СКТ.

Предлагаемый преобразователь по сраБ7 1нению с известными обладает более въ1со кой точностью в работе.

Ф-ормула изобретения

Преобразователь угловых перемещений ф код, содержащий синусно-косинусный транс форматор, вход которого через цепочку из последовательно соединенных усилителя и

первого делителя частоты подключен к выходу генератора п гаульсов, выход синуснокосинусного трансформатора через первый формирователь 1гмпульсов соединен с первь1м входом первого триггера, вьрсод которого (подключен к первому входу второго тригfrepa, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выхо-j дом усилителя, а выход второго триггера |подключен к одному входу элемента И, Здругой вход которого через второй дели|тель частоты соединен с выходом генерато fа импульсов, выход элемента И подклю-,. 1чен ко входу счетчтса точного отсчета вход третьего.формирователя голпульсов соединен |с выходом синусно-косинусного трансформаи JTOpa, а выход через форм1фователь кода ;подключен ко входу счетчика шагового от счета, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены вентиль, компенсирук щее устройство, третий и четвертый трнг|геры и дополнительньШ формирователь IIM-( 1 пульсов, вход которого подключен к выхо-j I ду синусно-косинусного трансформатора, а: : выход - к первому входу третьего триггер

|ра, второй вход которого соединен с выхоI

I дом четвертого , вход которого

I подключен к выходу первого формирователя импульсов, выход третьего триггера соединен |с первым входом вентиля, второй вход ко-второго подключен к выходу второго яе111 теля частоты, выход вентиля через компен сирующее устройство соединен с управляющим входом счетчика точного отсчета.

Источники информащи, принятые во вни,мание при экспертизе:

I 1; Зверев А, Е, и др. Преобразователи угловых перемещешш и шгфровой код . Л.. Энергия. 1974. стр. 82.

0

2. Авторское свнпетельство СССР ,Jb 425 2ОО, М. Кл G 08 С 9/04. Приоритет О4.11.72 г.