Преобразователь код-угол Советский патент 1978 года по МПК G08C11/00 

образовахеля код-угол ограниченной точности реального СКТ обратной связи. В то же время в ряде случаев точность обработки угловых параметров преобразователем код-угол оказывается недостаточной 2J.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя код - угол без повышения разрядности ГКН.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь код - угол введены коммутатор каналов, нуль-орган, дополнительные преобразователь код-напряжение, блок сравнения и коммутатор квадрантов, редуктор и синусно-коспиусный вращающийся трансформатор точного отсчета, который кинематически соединен с электродвигателем непосредственно и через редуктор с сипусно-косинусным вращающимся трансформатором грубого отсчета, выход дополнительного преобразователя код-напряжение соединен е первым входом дополнительного блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом дополнительного блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом дополнительного коммутатора квадрантов, входы которого соединены с выходами синусно-косинусного вращающегося трансформатора точного отсчета, выход нуль-органа соединен с первым входом коммутатора каналов, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блоков сравнения, выход комл1утатора каналов соединен со «ходом усилителя, выход основного блока сравнения соединен со входом нуль-органа, опорные входы дополнительного иреобразователя код-напряжение соединены с выходами фазоинвертора, входная обмотка синусно-косинусного вращающегося трансформатора точного отсчета подключена к источнику питания.

На чертелсе приведена функциональная схема преобразователя код-угол, который содержит: блок 1 сравнения, нреобразователь 2 код-ианряжение, коммутатор 3 квадрантов, синуспо-косинусный вращающийся трансформатор 4 (СКВТ) грубого отсчета, дополнительный блок 5 сравнения, дополнительный нреобразователь 6 код-наиряжеине (ПК.Н), дополнительный коммутатор 7 квадрантов, синусио-косинуеный вращающийся трансформатор 8 (СКВТ) точного отсчета, злектродвигатель 9, усилитель 10, источником опорного иапрял«:ения является фазоинвертор 11, коммутатор 12 каналов с нуль-оргаиом 13 являются общими для обоих каналов. Роторы СКВТ 4 и 8 связаны между собой через редуктор 14. Выходной вал неиосредственио связан с ротором СКВТ 4.

При больших рассогласованиях между задаваемым кодом и фактическим значением выходного параметра преобразователь работает но грубому каналу. В пределах одного квадранта значение выходного параметра а задается фазой и амплитудой напряжения Lsb которое формируется в преобразователе 2 из опорного напрялсения, поступающего от

фазоинвертора 11. Управление работой преобразователя код-напряжение 2 осуп1:естзляется 3-7 разрядами кода, значение которых определяет фазу и величину амплитуды задающего напряжения t/si- С вь:хода преобразователя 2 напряжение si поступает на первый вход блока сравнения 1, где сравнивается по фазе и амилитуде е напряжением обратиой связи, поступающим с одной из двух

выходных обмоток СКТ 4 через коммутатор 3 квадрантов иа второй вход блока сравнения I. Выбор номера выходной обмот)-си СКВТ 4 и направления подключения ее вызодов к входу блока сравнения осуществляется коммутатором 3 квадрантов, управляе.мым старшими (Р и 2) разрядами кода, определяющими номер квадранта, в пределах которого находится решаемый з уп:)авляемой ПВМ угловой параметр. Фаза (О или 180°) и амплитуда напрял ения L/oci определяются пространственной ориентацией, выбранной выходной обмотки СКТ 4 относительно электромагнитного поля, создаваемого током, протекающим во вход)10й обмотке СКТ 4.

В результате сравнепия напряжений llz и f/oci иа выходе блока сравнения появляется наиряжеиие рассогласования 6pi, пропорциональное разности сравниваемых иаиряжений. Так как фаза и амплитуда иапряжения Lsi

определяют задаваемое кодом значеиие выходного параметра в пределах квадранта, а фаза и амплитуда напряжения определяются ориентацией вььходиой обмотки СКВТ 4, то фаза и амплитуда папрял ения /7pi будут

характеризовать знак и величину рассогласования между задаваемым кодом и фактически.м значениями выходного параметра. Напряжение f/pi через коммутатор 12 каналов иоступает иа вход усил1ггеля 10 и после усиления управляет электродвигателем 9, который разворачивает выходной вал преобразователя в наиравлеипи умеиьшепия угла рассогласования и соответственно уменьшения Opi. При достижении иапрял епием L/pi порога срабатывания нуль-оргаиа 13 поеледиий формирует сигнал управления коммутатора 12 каналов, который переключает зход уоглителя 10 к выходу блока сравнеиия 5 и таким образом иреобразоватсл1 иачииает отрабатывать выходной параметр но точному канал}. Взаимодействие устройст:- точного канала такое же. как и v грубо1Ч) капала преобразователя. Так как для управлепия преобразователем

по грубо.му каиалу пспользуется семь разрядов () кода, Т1) к моменту переключепия иа точный канал вы:{ОД1;ОЙ JiapaMcrp буД.т отработай с точностью до

Да - - -2Ч845.

Вращающийся траисформатор СКВТ 8 точного канала соединен е выходным валом через редуктор 14 с иередаточиым отношением 65 32 : 1, поэтому фаза п величииа амплитуды

напряжения обратной связи /оса снимаемого одной из двух выходных обмоток СКТ 8 и подаваемого через коммутатор 7 квадрантов на второй вход блока сравнения 5, в момент переключения на точный канал будут соответствовать углу рассогласования

Дя 2Ч845 Х32 90°.

Угловое положение выходного вала преобразователя при работе точного канала задается в пределах одного квадранта точного отсчета фазой (О или 180°) и амплитудой напряжения f/32, которое формируется в преобразователе код-напряжение 6 из опорного напряжения. Управление работой преобразователя 6 осуществляется 8р-17р разрядами кода, значение которых определяет фазу и величину амплитуды задаюш,его напряжения . Выбор номера выходной обмотки и направления подключения ее выводов к входу блоха сравнения 5 осуществляется коммутатором 7 квадрантов, управляемым 6р и 7р разрядами кода. Напряжение /32 поступает на первый вход блока сравнения 5, где сравнивается по фазе и амплитуде с напряжением t/oc2- Напряжение рассогласования (7р2, пропорциональное разности напряжений Loc2 н Uz2, через коммутатор 12 каналов подается на вход усилителя 10 и управляет электродв1 гателем 9, который разворачивает выходной вал преобразователя и кинематически соединенный с ним ротор СКВТ 8 в направлении уменьщения /р2 и рассогласования выходного параметра относительно положения, задаваемого кодом.

В результате работы грубого канала диапазон отработки выходного параметра по точному каналу уменьшен в i раз. есть передаточное число редуктора, где К - целое число.

Для управления работой преобразователя но точному каналу используется (п-К разрядов кода. С учетом этого формула разрешаюи1,ей способности преобразователя примет вид:

/360 1 -1

Да : arc sin

9(я-Л-З)

где (п-/(-3) -число разрядов преобразователя напряжения - код точного канала.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе код - угол число разрядов управляю.щего кода увеличено на К разрядов, а разрядность преобразователя код - нанряжение осталась прежней. В приведенном примере преобразователя код - угол используется редуктор с передаточным числом i 32 (/(5), и получена разрешающая способность:

360° 1 sln2523

Да : arc sin

9«-8

1°24

:9.

arc sin 2

6

Согласование

го бого

и точного каналов код-угол обеспечивается тем, преобразозатсля

7й-

что два разряда код,а (6 и 7) являются общими для обоих каналов, и отработка угла но грубому каналу происходит с точностью до квадранта точного канала. При малых рассогласованиях (ieньнIиx 2°4845) нанряжение Lpi мало, нуль-орган 13 удерл нвает коммутатор 12 каналов в состоянии подключения

входа усилителя 10 к выходу блока сравнения и отработка выходного параметра осуществляется только по точному каналу.

Введение дополнительных элементов блока 5, преобразователя 6, коммутатора 7 квадрантоз и СКТ 8, образующих канал точного отсчета, а также коммутатора 12 каналов с нуль-органом 13, устанавливающих порядок взаимодействия каналов выгодно отличают предлагаемый преобразователь код-угол от

выбранного протот1;па, так как за счет введения канала точного отсчета точность отработки выходного параметра повышается без повышения разрядности преобразователя код - папряжепие и без применения СКТ-датчиков повышенной точности.

Формула изобретения

Преобразователь код-угол, содержащий

преобразователь код - капряжение, выход которого соедьпел с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом коммутатора квадрантов, входы коммутатора квадраптов подключены к выходам

сипуспо-косипусного вращающегося трансформатора грубого отсчета, ротор которого кине: 1ат 1чески соединен с ротором электродвигателя, вход которого соедпиеи с выходом усилителя, обмотка возбуждения злектродвигателя сбъедпиема с входной обмоткой сииуспо-косииуспого вращающегося трансформатора и с входными обмотками фазоинвертора и подключены к источнику )1итапия, выходы разо 1Н1зертора подхлючепы к оиорным входам преобразователя код-иаиряжеиие, о т л ичающийся тем, что, с це.1ыо повышения точиосги преобразователя, в него введены коммутатор каналов, нуль-орган, дополнительные иреобразователь код-напряжеиие,

блок сравнения и коммутатор квадрантов, редуктор и синусно-косннусный вращаюп-1,ийся трансформатор точного отсчета, который кинематически соединен с электродвигателем непосредственно и через редуктор с синусиокос;:нуспым вращаюпишся трансформатором грубого отсчета, выход дополнительного преобразователя код-иаиряжеипе соедииеи с первым входом дополиите.чьиого блока еравпеiliiM, второй которого сосди)1еп с выходом дополните;.ьиого блока сравнения, второ; вход которого соединен с выходом дополнительного коммхтатора квадрантов, входы которого соедииепы с выходами синусно-косииусного вращающегося трансформатора точного отсчета, выход нуль-органа соединен с

первым входом, коммутатора каналов, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блоков сравнения, выход коммутатора каналов соединен с входом усилителя, выход основного блока сравнения соединен с входом нуль-органа, опорные входы дополнительного преобразователя код-напряжение соединены с выходами фазокнвертора, входная обмотка синусно-косинусного

вращающегося трансформатора точного отсчета подключена к источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 424210 кл. G 08С 11/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №400020, кл. Н ОЗК 13/02, 1971.