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

Изобретение огноситсй к области автоматического управления и может быть нопопьзовано для связи измеряемой аналоговой величин, предетавяенной в виде угла tioBOpoTa, с цифровыми вычислительными устройсгвами.

Известны преобрааователи угла поворота, работающие по схеме угол - временной интервал - код, в кото{Я 1х для повышения точности измерения временного интервала нопользуется умножитель частоты lj.

Наиболее техническим решением является преобразовафепь угла псюорота вала в код, соде пкащий сельсии, фазные обмотки которого соединены с первыми шсодами коммутатора и перв1ыми входами блока грубого измерения, один из выходов которого соединен с управляющим входом коммутатора, а другой - с первым входом счетчика, бпок у правления первый шыход которого соединен со вторым входом блока грубого измерения, а второй Ььвсод - со второлм входом счетчика, трвтт выход блока упра&ления соединен с одним из входов элемента И, другой вход которсте соединен с вь1ходом

формирователя, а выход соединен с одним из входов триггера, выход триггера соединен с одним из входов ключа, вь1ход которого соединен с третьим входом счетчика, умножитель частоты, выход которого соединен с другим входом ключа, источник пита-ния, который подключен ко входу блока управления, к третьему входу блока грубого измерении и ко входу статорной обмотки сельсина, компаратор, выход которого соединен с другим входом триггера .2.

Недостатком такого преобразователя является малое быстродействие из-за наличия выпрямителя с большой постоянной времени.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота в код введены сумматор, модулятор и генератор модулирующей частоты, выход которого соединен со входами формирователя и умножителя час1Ч}ты и с одним из входов модулятора, выход которого соединен с одним из входов компаратора, источник питание подключен к другому входу модулятора и одноMy из входов сумматора, к другому входу которого подключен выход коммутатора, а выхсд сумматора - к другому входу компаратора. На чертеже представлена блок-схема пре обраэов&тела. Преобразователь содержит сельсин 1, блок грубого измерения 2, коммутатор 3, сумматор 4, источники питания 5, блок управления 6| компаратор 7, модулятор 8, ге нератор 1модулирующего напряжения 9, фор мирователь 1О, элемент И 11, триггер 12 ключ 13, умн1якитель частоты 14, счетчик 15. Выход счетчика является выходом преобразователя, На сгаторную обмотку сельсина подается напряжение источника питания 5, а фазные обмотки соединены с коммутатором 3 и бло ком грубого измерения 2. Кроме того, на вход блока грубого измерения 2 поступает напряжения источника питания 5.- Выход блока грубого измерения 2 соединен с коь му та тором i3 и счетчикЬм 15. На входы компаратора 7 поступают напряжения с вых да сумматора 4 и с выхода модулятора 8. Напряжение источника питания 5 модулииге ся напряжением с выхода генератора мод лирующего напряжения 9. Выход компаратора 7 соединен с одним на входом триггера 12. На другой вход три гера 12 подается напряжение с выхода эле мента И 11. Выход триггера 12 управляет работой ключа 13, на вход которого поступ ет напряжение с. умножителя 14. Импульсы о выхода .слюча 13 поступают на счетчик 15. Блок управления 6 управляем работой блока измерения 2, Элемента И 11, счетчика 15. Напряжение фазы сельсина описывается уравнением 6i«об гдеИ, - амплигуднсю значение фазного напряжеиия; О - угловая частота напряж кия источника питания 5; ed - измеряемый угол. Это напряжение складывается с напр жением источника питания в сумматоре 4 и подается на один из входов компаратора 7. Напряжение статора }. «.B -SjirtiOit поступает на вход модулятора 8. Модулируюшим напряжением является напряжение генератора 9, которое описывается уравнением ITj elfstwa t I где tr - амплитуда модулирующего напряжения; S, -угловая частота модулирующего напряжения. Амплитудно-модупированное напряжение е выхода модулятора 8 описывается ураа M(L miiWSLi) иеннем - глубина модуляции. Это Н1апряжение подается на второй вход компаратора. В момент прохода модулирующего напряжения через нуль на выходе элемента И 11 появляется импульс, перебрасывающий триггер 12 в единичное состояние. Потенциал с выхода триггера открывается ключ 13 и на счегчик поступают импульсы от умножителя частоты 14. В момент равенства напряжений на входах компаратора 7 последний срабатывает и перебраЬывает триггер 12 в нулевое-Состояние. Ключ 13 закрывается и прекращается поступление импульсов на счетчик 15. Цикл преобразования начинается с прихоЛОМ импульса сброса с блока управления 6 на счетчик 5. Второй выходной импульс блока 6 поступает на блок грубого измерения 2 и заносит через блок 2 код грубого измер {ия в старшие разряды счетчика 15. На выходе блока грубого измерения появляется код, соответствующий углам of 6O9i, где П 1,2,3,4,5. Одновременно по второму импульсу блока 6 производится подключение ко входу сумматора 4 определенного напряжения сельсина с выхода коммутатора 3. Третий выход ной сигнал блока 6 открывает И 11 на время, ие6бхо/щмое для прохождения одного из выходных импульсов формирователя 10 на вход триггера 12. После установки триггера 12 в нулевое состояние цикл измерения заканчивается. Число импульсов точного отсчета пропорционально углу поворота R аяапазонв О - 80. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин, фазные обмотки которого соединены/ с первыми входами коммутатора и первыми входами блока грубого измерения, один из выходов которого соединен с управляющим входом коммутатора, ia другой - с первым входом счетчика, блок управления, первый выход которого соединен со вторым входом блока грубого измерения, а второй выход - со вторым входом счет«1ика, третий выход блока управления соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с выходом формирователя, а выход соединен с одним из входов триггера, выход триггера соединен с однимиз входов кпюча; выход которого соединен с третьим входом счетчика, умножитель частоты, выход которого соединен с другим входом ключа, источник питания, который подкшочен ко входу блока управления, третьему входу блока грубого измерения н ко входу статорной обмотки сельсина.

компаратор, выход которого соединен с другим входом триггера, отличающийс я ,тем, что, с цепью повышения быстродействия преобразователя, в него введены сумматор, модулятор и генератор модулирующей частоты, выход которого соединен со входами формирователя и умножителя частоты и. с одним из входов модулятора, выход которого соединен с одним из входов компаратора, источник питания подключен к другому входу модулятора и одному

из входов сумматора, к другому входу которого подключен выход комк{утаторз, а выход сумматора - к дргугому входу компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

№ 387302, кл. G 01 Т 25/ОО, 1971.

2.Автордкое свидетельство СССР № 428427, кл. О О8 С 9/О4, 1972.