Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1978 года по МПК G08C9/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД первого бпрка эпементов И, выход второго формироватепя через последоватепьно соединенные второй синхронизатор и счетчик подключен к другому входу второго блока элементов И, к одному из входов третьего блока элементов И, выходы которого соединены с входами разрядов счетчика и к третьему входу второго синхронизатора з. Принцип действия такого преобразователя основан на изменении сдвига по фазе выходного импульса формирователя ГО в зависимости от кода старших размеров ТО. Недостатком известного преобразователя является малый диапазон д пустимой погрешности рассогласования между отсчетами, не превышающий едини цу младшего значащего разряда ГО, Цепью изобретения является повьплени стабильности работы преобразователя. Поставленная цель достигается тем, ЧТО- в преобразователь введены последовательно соединенные блок сравнения и реверсивный счетчик, выходы которого подапючены к другим входам третьего блока элементов И, а входы блока сравнения подключены к выходам первого регистра, делителя частоты и счетчика. Зона допуска такого преобразователя в момент включения не превышает едини цы младшего значащего разряда ГО. В процессе его непрерьтиой рабОТИ strira .допустимого рассогласования отсчетов расширяется. Структурная схема преобразователя угла поворота вала в код представлена на чертеже. Преобразователь содержит генератор импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 питания, фазовращатель 4 точного и 5 грубого отсчетов, формирователь б фазо вого импульса ТО, формирователь 7 фаз вого импульса ГО, синхронизатор 8 ТО, блок 9 о.- ементов И переписи ТО, блок 1 элементов И переписи ГО, регистр 11 к да ТО и регистр 12 кода ГО, а также устройство сопряжения 13, состоящее из синхронизатора 14 ГО, счетчика 15 с переменным коэффициентом пересчета, блока 16 элементов И, реверсивного сче чика 17 и блока сравнения 18. Фазовращатели 4 и 5 кинематически соединены через редуктор 19. Преобразователь работает следукяцим образом. Импульсы с генератора 1 частотой f поступают на делитель 2 чпстогы, имею .ший коэффициент пересчета 2 . Бпок 3 питания формнр)ует синусоидапыюе напряжение частотой 1/2 , синхронизированное по фазе импупьсамн с делителя 2 частоты. инусоидальное напряжение с блока 3 запитыаетфазовращатели 4 и 5. Синусоидальное напряжение с фазовращателя 4, сдвинутое по фазе относительно питающего напряжения на угол, пропорциональный углу поворота ротора, поступает на формирователь 6 фазового импульса ТО. Формирователь 6 в Момент перехода синусоидального напряжения через нуль один раз зй период-формирует фазовый импульс. Фазовый импульс ТО через синхронизатор 8, устраняющий неопределен ность считьтания кода с делителя 2 частоты в моменты переключения его триггеров, поступает на блок 9 элементов И для переписи ТО. Вторые входы блока соединены с потенциальными выходами триггеров К1 - разрядного делителя 2 частоты. Я -разрядный код, соответствующкй углу ротора фазовращателя 4 ТО, посредством фазового импупъса ТО через блок 9 элементов И записьгаается в регистр 11. С выхода фазовращателя 5 ГО синусоидальное напряжение поступает на формироватепъ 7 фазового импульса ГО. Фазовый импульс ГО проходит устройство сопряжения 13 и поступает на блок 1О эпементов И. Вторые входы блока 10 элементов И соединены с. потенциальными выходами старших И с триггеров делителя 2. частоты. Через блок элементов И в регистр 12 записьгоается rtp -разрядный двоичный код, соответствующий угловому положению оси фазовращателя 5 ГО. Устройство 13 сопряжения грубого и точного отсчетов работает следующим образом. На второй вход синхронизатора 14 поступают тактовые импульсы с частотой i . Фазовый импульс ГО поступает на первый вход синхронизатора 14 и запускает его. Синхронизатор 14 пропускает на счетный вход счетчика 15 с переменным коэффициентом пересчэта тактовые импульсы до тех пор, пока ст-;гнал переполнения со счетчтша 15 не закроет синхронизатор 14 (сигнал Установка О ). Этот же сигнал является сопряженным фазовым импульсом ГО. Число импульсов, поступившее на вход счетч-ика 15, а тем самым и величина задержки фазового импульса ГО в устройстве 13 сопряжения опрепеляется кодом 2 -Цр.с,, где В -разрядность счетчиков 15 и 17} Npcr код, записанный в реверсивном счетчике 17 импупьсом перепопнения. Таким образом, величина задержки фазового импупьса ГО в -устройстве сопряжения равна Импупьс переполнения счет1П1ка 15 поступает на опрос блока 18 сравнения. Входьг блог; i IS сравнения соединены с выходами К старших разрядов регистра 11 кода и с выходами К мпадших разрядов делителя 2 частоты. Б блоке 18 сравнения в момент опроса ,:роисходит сравнение значения кода К старших разрядов ТО с кодом дополнительных К мпадших разрядов ГО. В моменг опроса выходной иьшу/шс бпока 18 сравнения поступает на вьпитаю щий или суммирующий входы реверсивно-го счетчика l7 в aaniicvr.гости от соотношений межщ- кодом CTapiunx разрядов ТО и кодом дополнительных мпадших разрядо ГО, В случае равенства кодов на входе блока 18 сравнения импульсы не формируются. Таким образом, с помощью блока 18 сравнения осуществляется перекрытие грубого и точного отсчетов преобразователя. Предпопагается, что допустимая зозга фазового импупьса грубого отсчета (ФИГО) расположена симметрично относительно истинной тгаии считьгеания, расположение которой определяется кодом старших разрядов то. Например, ecmi сопряженный ФИГО появится в момент, с двинутый вправо (вле во) относительно истинной линии считывЭния на величину ./2, где Aoipo вес младшего значащего разряда ГО, то необходимо вычесть из п - раз рядного кода ГО. Это обеспечивается тем что выходной импульс блока 18 поступает на суммирующий вход счетчика 17 и увепичивает (уменьшает) к.одНр.с.на единицу с поспевующим уменьщением (увегшчением на единицу задержки ФИГО определяемой кодом N .,. После такой коррекции в следукяпем цикле преобразования значения кодов старщих разрядов ТО и младших дополнительных разрядов ГО совпадут и блок 18 сравнения будет закрыт. В случае дальнейшего сдвига зоны расположения ФИГО из-за дестабилизирующих факторовкоррекция осуществляется аналогично. В реаерсивном счетчике 17 накапливается число импульсов, пропорциональное рассогласованию отсчетов, и отклонение со11ряже1И1ого ФИГО от допустимого рас- попожеп1 я минимизируется. Построенное таким образом устройство сопряжения является иакаппивающим, в отличие от известных устройств, выявляющ гх погреш- lioCTb каиапа ГО цик/тчески. Ддя того, чгооы обеспечить возможность задержку ФИГО в обе стороны, непбхолило при включении преобразоватепя в старший разряд реверсивного счетчт ка 17 и счетчика 15 с пере- К(енным коэффициентом пересчета записать единицу. Тогда при включении преобразователя устанавпнвается постоянная задержка .д 2 /1 , которая в дапьнейшем может быть уьлоньшена до нуля ипи увепичена до 2 /f. Попная зоны 8 S Л корректируекюй ошибки в устройстве сопряжения грубого и точиого отсчетов определяется разрядностью с отчцков 17 и 15 и числом К перекрыпаемьк разрядов и равнаSit- ;р- iij: Такой преобразователь коррект1фует погрешность расположения ФИ1 О в зоне большей Аи|.о только в процессе непрерыв- ной работы преобразователя.- При включении преобразова1-еяя погрешность канала ГО не должна превышать, зопы С/ М baigi, Ла:. г,о.- При юстировке преобразователя фазовращатепь 5 ГО необходимо развернуть относительно фазовращателя 4 ТО таким образов, чтобы выбрать постоянную за- дерлосу2 /ijвводимую установкой старшего разряда реверсивного счетч5{ка 17 в единицу. Преимуществом преобразователя sroляется расширение допусков на погрешность грубого отсчета в процессе непрерывной работы преобразователя. Экономический эф41ект от использования преобразователя определяется его техническими преимуществами. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в КОД; содержащий генератор HNtnym coB,