Устройство преобразования угла поворота вала в код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/00 

OHHtoivi и включается после поступления на вход управляющего сигнала с временной .задержкой, равной постоянной времени tun. Наличие в известном устройстве указанных вшие особенностей приводит к тому, что электромеханическая следящая- система ке позволяет осуществить полную отработку сигнала рассогласования до нуля (как в динамике, так ив статике), что приводит к появлению погрешности некомпенсации. Следовательно, недостатком известного устройства является наличие погрешности некомпенсации, которая не позволяет реализовать высокие точностные характеристики электромеханического компенсационного преобразователя, и, следовательно, получить предельно возможную точность устройства, равную точности электромеханического компенсационног преобразователя, j Целью изобретения является повышение точности устройства за счет исключения погрешности некомпенсации и упрощения конструкции, за счет снижения требований к точностным характеристикам узлов блока перемещ ния и блока управления. Поставленная цель достигается тем что в устройство преобразования угл поворота вала в код введены блок ко рекции трехпозиционный элемент и вибратор/ а отсчетный блок выполнен из блока опроса, соединенного с кодирующим блоком, выход электромеханического компенсационного преобразователя соединен через трехпозиционный элемент с первым входом блока коррекции, второй вход которого со динен с выходом вибратора, выход блока коррекции соединен с другим входом блока управления, другой вых трехпозиционного элемента соединен с первым входом блока опроса отсчет ного блока, второй вход которого со динен с выходом вибратора. На фиг.1 представлена блок-схем преобразователя; на фиг,2 -временные диаграммы, поясняющие работу ус ройства на фиг.З дан пример выполнения блока формирования корректиру щего сигнала. Устройство,представленное на фиг содержит: датчик угла 1,электромеханический компенсационный преобразова тель 2,бл.рк перемещения 3,блок управ ления 4,эталонный датчик угла 5,отсчетный блок 6, состоящий изкодирую ще1о блока 7 и блока опроса8, трехпозиционный элемент 9, вибратор 10, блок коррекции- 11, На фиг, 2 показаны: 12 - импульсы сформированные на выходе вибратора 13 - график, показывающий изменение 1иэмеряемой величины ос ; 14 - график оказывающий угол поворота подвижного лемента ЭКП; 15 - импульсы, сформиованные на выходе блока формирования орректирующего сигнала; 16 - импульы, сформированные на выходе элемента опряжения 10. На фиг.З обозначены: 17 - ключ ; 18 - триггер. Устройство работает следующим образом. Измеряемая величина а с помощью датчика угла поворота 1 преобразуется в электрический сигнал, модулируемый параметр которого, например, напряжение или фаза, изменяется пропорционально измеряемой величине а, Выходной сигнал датчика 1 поступает на вход ЭКП 2, на выходе которого формируется сигнал рассогласования между измеряемой величиной ос и угловым положением подвижного элемента ЭКП, По сигналу рассогласования блок управления включает блок переме1де- НИН 3, выходной вал которого вращаясь перемещает подвижный элемент ЭКП 2 до устранения с некоторой ошибкой сигнала рассогласования между измеряемой величиной а (фиг,2 ,поз .13 и угловым положением вала подвижного элемента ЭКП (фиг.2, поз, 14). Выходной сигнал ЭКП поступает также на вход трехпозиционного элемента 9, в котором в зависимости от амплитуды и знака сигнала рассогласования формируются сигналы трех уровлей: (+1) - при положительном сигнале рассогласования; ( 0) - при нулевом сигнале рассогласования ; (-1) - при отрицательном сигнале рассогласования. Эти сигналы поступают в блок коррекции 11, который приотсутствии выходных импульсов вибратора 10 находится в отключенном положении. Для формирования выходного кода в вибраторе 10 формируются импульсы опроса с фиксированной частотой (фиг.2, поз.12), которые поступают соответственно в блок опроса 8 и блок коррекции 11. В моме.т прихода импульса опроса на выходе блока 11 появляется корректирующий импульс, полярность которого в соответствии с сигналом трехпозиционного элемента 9 имеет знак сигнала рассогласования (фиг.2, поз,15). Этот импульс включает блок перемещения в форсированный режим, при этом выходной вал блока перемещения, вращаясь на максимальной скорости перемещает подвижный элемент ЭКП до устранения сигнала рассогласования между измеряемой величиной, а (фиг.2, поз, 13) и углом поворота подвижного элемента ЭКП 2 (фиг,2, поз.14), в момент нулевого значения сигнала рассогласования, трехпозиционный элемент ,9 устанавливается в нулевое положение, при этом по выходному (нулевому) сигналу трехпозиционного элемента 9 блок коррекции выключается, появляетс импульс считывания, который при наличии импульса опроса (поступающего с выхода вибратора 10) списывает с выхо да кодирующего блока 7 код эталонного датчика угла 5, соответствующий угловому положению подвижного элемента ЗКП, а следовательно, и истинному значению измеряемой аналоговой величины я .

После выключения блока коррекции за счет инерции подвижных узлов блока перемещения (двигателя,редуктора) и ЭКП, подвижный элемент перейдет соетояние равновесия (при котором сигнал рассогласования равен нулю) и на выходе ЭКП появится сигнал рассогласования противоположного знака (по отношению к направлению перемещения подвижного элемента ЭКП), который через блок управления 4 и блок перемещения 3 возвратит через промежуток времени if , подвижный элемент ЭКП в первоначальное положение (установившееся)/соответствующее положению подвижного элемента ЭКП до прихода импульса опроса.

При поступлении нового импульса с выхода вибратора 10 процесс формирования выходного кода преобразователя повторяется.

На фиг.З показана схема блока коррекции 11, в которой ключ 17 до прихода импульса опроса по Вх.1 находится в закрытом положении и сигнал трехпозиционного элемента не проходит.

При поступлении импульса опроса по Вх.2 триггер 18 переключается в рабочее положение и ключ 17 открывается. На выходе ключа блока коррекции появится импульс, поступающий на вход блока управления 4. При переключении трехпозиционного элемента 9

(в момент нулевого значения сигнала рассогласования) в нулевое положение триггер 18 устанавливается в первоначальное (нулевое) положение , а нулевой сигнал с выхода триггера 18 закрывает ключ 17 и отключает блок 11

Таким образом, прелпагаемое устройство позволяет исключить погрешность некомпенсации в момент прихода импульсов опроса и за счет этого повысить точность преобразования.

Формула изобретения

Устройство преобразования угла поворота вала в код, содержащее датчик угла поворота, соединенный через последовательно соединенные электромеханический компенсационный преобразователь и блок управления с блоко перемещения, который кинематически соединен с датчиком угла и сэталонным датчиком, выход которого соедине |С отсчетным блоком, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в-него введены блок коррекции, трехпозиционный элемент и вибратор, а отсчетный блок выполнен из блока опроса, соединенного с кодирующим блоком, выход электромеханического компенсационного преобразователя соединен через трехпозиционный элемент с первым входом блока коррекции, второй вход которого соединен с выходом вибратора, выход блока коррекции соединен с другим входом блока управления, другой выход трехпозиционного элемента соединен с первым входом блока опроса отсчетного блока, второй вход которого соединен с выходом вибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Орнацкий П.П. Автоматические измерения и прибооы, Киев, Высшая школа , 1973, с.452-455.

:r

игл