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

1

Устройство относится к системам автоматического контроля и управления, а именно к многоканальным преобразователям угла поворота вала в код.

Известен многоканальный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий вращающиеся трансформаторы, ограничители и сумматор 1.

Недостаток этого многоканального устройства состоит в сравнительно низкой точности преобразования угловых перемещений и в сложности конструктивного выполнения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению, которое может быть принято за прототип, является -многоканальный преобразователь угла поворота вала 8 код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты и синтезатор трехфазного напряжения, к выходам которого подключены входные обмотки сельсинов, логические элементы И, одни входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы через линию связи-с однимн входами соответствующих счетчиков, подключенных к регистрам индикатора, и формирователи импульсов 2.

В этом устройстве для индикации показаний фор.мируется разрядный двоичный

код, для передачи которого на расстояние требуется 2/С-проводная линия связи, что является недостатком в случае необходимости дистанционной передачи показаний. Кроме того, к недостаткам такого устройства следует отнести отсутствие защиты от импульсных помех, которые могут распространяться ПО каналам питания или наводиться в обмотках сельсина под действием

внещних электромагнитных полей. Последнее приводит к возникновению импульсов на выходе формирователя, что влечет за собой ощибочные показания. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости работы многоканального преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается за счет того, что в многоканальный преобразователь угла поворота вала в код введены дополнительный формирователь импульсов, триггеры и фильтры нижних частот, входы которых подключены к выходным обмоткам сельсинов, а выходы через формирователи импульсов - к одним входам триггеров, к другим входам которых подсоединен выход дополнительного формирователя импульсов и через линию связи другие входы счетчиков, вход дополнительного формирователя импульсов соединен с одним

выходом синтезатора трехфазного напряжения, а выходы триггеров - с другими входами логических элементов И.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Многоканальный нреобразователь угла поворота вала в код (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, синтезатор 3 трехфазного напряжения, дополнительный формирователь 4 импульсов и в каждом канале измерения сельспн 5, фильтр б, формирователь 7 импульсов, триггер 8, логический элемент И 9. Кроме того, устройство содержит линию 10 связи, счетчики 11, регистры 12 индикатора.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает импульсы с частотой следования f, которые, пройдя делитель 2 частоты, поступают на вход синтезатора 3 с частотой - (фиг. 2,а), где

п - модуль деления счетчика 2. На выходе синтезатора 3 формируется трехфазное

прямоугольное напряжение с частотой -

(фиг. 2,6), которое создает в сельсинах о магнитное доле, причем вектор индукции последнего пробегает шесть фиксированных положений за время одного периода. Но фронту спада фазного напряжения на выходе формирователя 4 вырабатывается импульсный сигиал (фиг. 2, в), который устанавливает триггеры 8 в состояние «1. В связи с тем, что вектор индукции магнитного поля вращается прерывисто, то в однолучевой выходной обмотке сельсина 5 наводится ступенчатый синусоидальный сигнал (фиг. 2, г), каждый период которого состоит из шести ступенек. Фильтром 6 иа полученного сигнала выделяется первая гармоническая составляющая (фиг. 2, д). На выходе формирователя 7 по переходу синусоидального сигнала через нуль в восходящем направлении вырабатывается импульс (фиг. 2, е), который устанавливает соответствующий триггер 8 в нулевое состояние. 1аким образом, время пребывания триггера 8 в единичном (фиг. 2, ж) состоянии пропорционально фазовому сдвигу между сигналами во входной трехлучевой и в выходной однолучевой обмотках, а данный фазовый сдвиг соответствует углу поворота ротора сельсина 5.

Триггер 8 каждого канала, находясь в единичном состоянии, открывает соответствующий логический элемент И 9 и тем самым разрешает прохождение импульсов высокой частоты. Пачки высокочастотных импульсов по проводным линиям 10 связи поступают на счетные входы счетчиков 11 соответствующих каналов. На счетчиках набирается количество имиульсов, пропорциональное углу поворота оси ротора соответствующих сельсинов 5. По проводной линии связи также передаются фазирующие импульсы, по переднему фронту которых происходит перепись набранного кода из счетчиков 11 в регистры 12 индикатора, а по фронту спада - сброс счетчиков в нулевое состояние.

Установка начальной точки шкалы про10 водится путем вращения корпуса сельсина до тех пор, пока при нулевом значении измеряемого параметра результаты измерения окажутся нулевыми. Разрешающая способность устройства

15 зависит от модуля счетчика 11 и ограничена крутизной импульсов, вырабатываемых формирователями.

Таким образом, для дистанционной передачи показаний по т каналам измерения

20 требуется m+l-проводная линия связи, тогда как в известном техническом рещении - 2/пй-:проводных линий связи, где k - количество двоичных разрядов регистра иидикатора. Кроме того, за счет предложенного конструктивного выполнения достигается повышение помехоустойчивости в работе преобразователя.

Формула изобретения

0 Многоканальный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательпо соедпненные генератор импульсов, делитель частоты и синтезатор трехфазного напряжения, выходы которого

5 подключены к входным обмоткам сельсипо, логические элементы II, одни входы которых соединены с выходом генератора импульсов, а выходы через линию связи соединены с одними входами соответствующих счетчиков, подключенных к регистрам индикатора, и формирователи импульсов, отличающийся тем, что, с целью новышения помехоустойчивости, в него введены дополнительный формирователь

5 импульсов, триггеры и фильтры нижних частот, входы которых подключены к выходным обмоткам сельсинов, а выходы через формирователи импульсов подключены к одним входам триггеров, к другим входам которых подключен выход дополнительного формирователя импульсов и через линию связи другие входы счетчиков, вход дополнительного формирователя импульсов соединен с одним выходом синтезатора трехфазного нанряжения, а выходы триггеров соединены с другими входами логических элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 310105, кл. G 01В 7/30, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 326617, кл. G 08С 9/04, 1971.

//

12

//

Г2

ю

fZ

IpUi.

И I I I I I I I I I I I I I I I I i I I I I I