Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1978 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный через делитель и фильтр к фазовращателю, компараторы, элементы И, одновибратор, ключ и пик-детектор. В этом преобразователе отсутствует компенсация погрешности фазовращателя 1.

Известен также преобразователь, содержащий генератор импульсов, счетчик, элемент И, фильтр, фазовращатель с двумя выходами и компараторы 2.

Однако в нем отсутствует компенсация четвертой и более высоких гармонических составляющих статической погрещности фазовращателя. Фазосдвигающие цепочки на выходе фазовращателя вносят погрещность при изменении частоты напряжения питания.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, входы которого соединены с источником трехфазного напряжения питания, а выходы через компараторы подключены к

нулевым входам соответствующих триггеров, выходы которых подключены к одним входам элементов И, другие входы элементов И соединены с выходом генератора и.мпульсов. Выходы одного элемента И непосредственно, а выходы двух других эле.ментов И через соответствующие элементы задержки подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетчику, а выходы разрядов счетчика подключены к блоку элементов И, Первый выход источника трехфазного напряжения питания через соответствующий компаратор подключен к единичному входу первого триггера, к управляющему входу блока элементов И и через соответствующий элемент задержки - к нулевому входу счетчика 3.

Недостатком известного преобразователя является погрещность от неточного сдвига фаз напряжений питания фазовращателя и значительное время преобразования, превышающее в общем случае период питающего напряжения.

Цель - повышение точности и быстродействия преобразователя.

Для этого в предлагаемый преобразователь введены два дополнительных компаратора, входы которых соединены соответственно с вто5 рым и третьим выходами источника трехфазL:,:3ili: :, .a ВЬ;лиДЬ ЮДКЛЮЧС1з: од1:м второго и третьего

а структурная схема преобifniaTOJiK, а Ли фиг. :2 -- временная диаграм Г() пабо-ы.

;:v;;.: ч)депжит фазоврящареобраз;;;, ВАОД:.. KOiOpoio соединены с Tt)(,Xi}3a3Hi.}ro напряжения пита:,..| через ко ;параторь 3-5 подK.;i;(i4eiib; к ;;, :, входим триггеров 6--8. Выходы и..:точника 2 через компараторы 9-11 подключены к входам триггеров 6- 8. Выходы триггеров 6, 7, 8 подключены к элементам И 12, 13, 14, другие входы которых роединены с выходом генератора 15 импульсов. Выходы элемента И 12 непосредственно, а выходы элементов И 13 и 14 через соответствующие элемерты 16 и 17 задержки подключень к aJiesieury ИЛИ 18, выход которого подключен к счетчику 19. Выходы разрядов счетчика IJ нодк.лючекы. к блоку 20 элементов И. Выход компаратора 9 подключен к управляющему входу блока 20 элементов И и через элемент 21 задержки -- к нулевым входам счетчика 19.

На фиг. 2 обозначено: а.б, в - выходные напряжения источника 2 трехфазного напряжения питан1 я; г, д, е - вы.ходные напряжения фазовращателя 1; ж, з, и - выходные сигналы компараторов 9, 10, 1 к, л, м - выходные сигналы компараторов 3, 4, 5; н, о, р - вь ходные сигналы триггеров 6, 7, 8. При питании фазовращателя 1 от источника 2 на его выходе формируются синусоидальные сигналы, сдвинутые по фазе на угол, пропорциональный углу поворота фазовращателя. Компараторы 9, 10. 1 и 3, 4, 5 фор.мируют импульсы в моменты пере.кода через «О при положительном градиенте входных и выходных напряжений фазовращателя 1. Триггеры 6, 7, 8 устанавливаются в «1 в .моменты вращения t|, t2,t3 от сигналов компараторов 9, 10, 11 и возвращаются в «О в моменты времени t4,t5,t6 сигналами компараторов 3, 4, 5. На выходах триггеров 6. 7, 8 формируются сигналы t, tg, tg, длительности которых пропорциональны фазовы.м сдвигам выходных напряжений фазовращателя 1 относительно входных напряжений. В течение длительностей этих сигналов импульсы с вылода генератора 15 проходят через элемент1х 11 12, 13, 14 и поступают на вход счетчика :9. Э.темснть; 16 li 17 задержки сдвигают но фазе выходные имнульсь элементов И 13

и 14, чтобы ocyuj,ecTBHTb их раздельный подсчет на счетчике 19. По выходному импульсу компаратора 9 происходит съем выходного кода со -счетчика 19 через блок 20 элементов И, выходной импульс элемента 21 устанавливает счетчик 19 в «О, и начинается новый цикл измерения.

В таком преобразователе исключается постоянная составляющая погрещности от отклонения сдвигов фаз напряжений питания фазовращателя от номинальных значений, а величина переменной составляющей погрещности значительно снижается.

Экономический эффект от использования такого преобразователя определяется его техническим преимуществом.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код,

содержащий фазовращатель, входы которого соединены с источником трехфазного напряжения питания, а выходы через компараторы подключены к нулевым входам соответствующих триггеров, выходы которых подключены к одним входам элементов И, другие входы элементов И соединены с выходом генератора импульсов, выходы одного элемента И непосредственно, а выходы двух других элементов И через соответствующие элементы задержки подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетчику, выходы разрядов счетчика подключены к блоку элементов И, первый выход источника трехфазного напряжения питания через соответствующий компаратор подключен к единичному входу первого триггера, к управляющему входу блока элементов И и через соответствующий элемент задержки - к нулевому входу счетчика, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия преобразователя, в него введены два дополнительных компаратора, входы которых соединены соответственно с вторым и третьим

выходами источника трехфазного напряжения питания, а выходы подключены к единичным входам второго и третьего триггеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

tl

ij

5

ts

t

Is

a

К -t

tj

Ж.

Фиг.г