Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/04 

тора и со входом элемента аналоговой , выход которого подключен к входу первого компаратора, выход псточиика налряи еиия питания; .. .-соединён с входом фазоинвертора., выход которого подключец ко второму входу йервого компаратора к ко взсоду второй го компаратора, выходы пикового детек« тора и первого компаратора соединопы со вх&дами второго триггера, управляюитяо входы элемента аналоговой памяти . и фазоинвертора соедине11ысоотв8тств8н«« но с выходом второго трягг«эра и блока грубого , ,-.

Йа фпг. 1 гфиведепа 4 У1ссцнокальная схема преобразоаач-елг, приншш действия которого иллюстрируется времеша.-. Ми дййграммамн, похазаяными на фиг. 2.. . : ;:- - - Преобразователь содержит сельсин 1, первичная обмотка которого соединена с ИСТОЧШ1КОМ напряжения питания (на чертеже не показан), а втбршпйё обмотки с пере яючателем 2, выход которого соединен со входом пикового детектора 3 йёпосредстветшо и через элемент 4: аналоговой памяти с первым входом . кьмпаратора 5, блок 6 грубого отсчета, входы которого соешгаёиы со втори пйхми обмотками сельсина 1 п ксточнзпсом ; напряжешш пйташя а даходы - с управflkEdiHHMn входами переключателя 2 дами старштгх разрядов счетчика 7 (ша фиг. i йта евjs3b,не показана) иуправлйЕЮщнм входом фазойнвертора 8, через, которьсй ИСТОЧШ1К 1Е апряже1ШЯ питащгя подключен ко второму входу компаргь . тора 5 и входу компаратора 9, триггер 10, входы которого соединены с вьгходав. миобоих жоМпараторов, а выход с . управлякняим входом ключа 11, генера- , тор 12 импульсов, выход которого ч©рез ключ 11 соединен со входом сче-г. чика 7, триггер 13, входы которого соединены с выходами шжового детекто- ра 3 н компаратора 5, а выход - с yhpaBnsnoiidiM входом эл&мента акалоговой пШятй 4. . .

Устройство работает следующим образом.

. Напряже1шя со вторичных обмоток сельсина поступают на блок 6 грубого отсчета. Этот блок в зависимости от фазовых соотношений между указанными напряжшшями формирует;

l) код f;j грубого отсчета угла поворота ротора сельсина, которы сЬ1 тве1сти вует углам 0 « eo-j (где О- угол поворота ротора сельсина, 6 О, X, 2,.. s) н зайосктся непосредствешго в старшие разряды С5четч1ка 7;

2) сигналы управлеюгя перекшочат© S лем 2, который подклютает на входы пикового детектора 3 к элемента 4 аналоговой памяти одну из фаз сельси на, и сигнал управлешя фазрштертором 8, который в зависщутостй (Эт- номера О (признака) 60 градусного сектора тгверТ фует напряжение (4,пита1гая или проп -скает последнее йа вход компара-; тора 9 без изменения зншса фазы. Логика работы ппеобразователя fa кова, что выбрашюе с помощью блока 6 грубого отсчета и переключа1еля 2 фазовое напряжение селйсийа (в 1-ом и 4-ом 60 градусных секторах У.) во Й-м и 5-м 3, D 3-ем и (J. ) и напрязйение питания должнь находиться в противофазе для того, чтобы можно было, сперва Выделить и; запомнить амплитудное значение фазового напряжеиия5 а затем сравнит его с текущим значением напряжения tj штагтя. Анализ. .. показывает, что в. четных бО-отс i .

градусных секторах вьгбращгое (действующее) фазное напряжение U. и капряж

даю и питанияпрот5шофазны, а в но четных 60 - градусных секторах снп фазны....

В соответствии с STIIM, в четных 60 - градусных секторах (, 4;-ом,

и, б-ом) блок 6 грубого-йзмереггая формирует сигнал 1 высокого уровня,

.который подаемся га управлшощш вход фаз6инвертора 8, при этом, оба траизио;тора, входяишав состав последнего, закрываются и операционный усилитель (ОУ) работает казс обычгзый повторитель, передавая напряжение Uf, питания на вход ; компаратора 9. без изменения знака фазы (коэфф1щиент усилителя ОУ. в. дадаюм . , случае равен +1). & нечетных 60 гра дусиых секторах (, 3-ем, и ) блок 6 грубого Отйчета фо{эмируёт О низкого уровня, который иврёво;

дит транзисторы в состояние насыщения,

в результате неинвертирующий вход ОУ оказывается заземленным и входной CHIV. нал brt поступает .только itia инвертирую 1пий вход. Ко§ф ||ициент усиления ОУ в

этом случае равен - 1 (при условии, что сопротивления резисторов, входящих во входные цепи н цепь обратр:ой связи ОУ, равны по велтгчине), значит, фазон№вертор 8 работает в режиме инвертора. изменяя знак фазы напряжения U питания 1Ш протипоположтзый. Тшсим образом, напряжения и ( (выход фазоинвертора в) и U, (выход переключателя 2) я любом из шести 60, градухз них секторов тфотивофазпы (фиг. 2, а) В интервале времеш элемент 4 аналоговой памяти pa6oTaei1 в режиме слежешга, т. е. следнт за измепением действующего напряжения U (на фиг. 2, б показано пунктирной лини ей). В момент времени i,,- , когда и достигает максимального значения пиковый детектор 3 срабатывает . (фиг. 2, в) и перебрасывает триггер 13 в положение, при котором его вы«. ходной сигнал переводит элемент 4 аналоговой памяти в режим хранения, мгновенноезначё1Шб действукшаего напряжения On, в этот момент времени запоминается на емкости элемента 4 и, учитьшая сравнительно небольшое время хранения ( .; 1,25 м сек для 400 Гц) остается в интервале fc - Ь Jпрактически лостоянжгм (на фиг. 2. б показано сплошной линией В момент времени -fcg, когда iianpsжение Lffi питатшя переходит через нуль (из отрицательной области в положител ityiojcpa6aTbiBaeT компаратор 9, выходн импульс которого (фиг. 2 г) устанав ливает триггер 10 в .положетдае. .If клюй 11 замыкается, так как на его управляющий вход подается потенциал высокого уровня с выхода триггера iO и импульсы 15ысокой частоты генератор 12 на шнают , поступать на вход счетчк- ка 7 (фиг. 2 е). Комкаратор 5 срав Ю1ваёт напряжегш : и j-f и iUn-m ив момент времеш -t срответствующйх. ихравенству, формирует импульс (фиг. 2 д), который, перебрасывает триггер. 10 в исходное положение, .ключ 11 размыкается, и постутшэние импульсов высокой частоты на вход счетчика 7 прекращается (фиг. 2 е). Одновремеюто тот же импульс устанакливаёт тригзгер 13 в исходное п6лож ние, элеме11т 4 аналоговой памяти внов переходит в рэжйм слежепия (ыа фиг. 2 момент перехода в рсжнм спежёння показан в идеа/льной форме,- т. е. без учета переходного процесса). Можно показать, что в момент вре Meini i содержимое счетчика 7 пропорционально уг%поворота & ротора сельсина. Действительно, если т и„,. то при условии, что максимальное значение ймшштуды фазного напряжения сельсина и амплитудное зг ачениё. его напряжения питания равны, выполнится , , . . , 51Пв 51ПШД, где д-Ь ОтсюдаQ . . Д--щБели частота следования импульсов генератора 1;2 равна f р., то значение кода Ng точного от&чета, отображаюnierb угол поворота © в пределах выбранного 60 - градусного сектора, сос;тавит . . : Н2р&, р -757 const. . -Следующий ЦИКЛ измерения даачннает. ся в момент времени i (фиг. 2, в) и протекает аналогично рассмотренному выщё.- -. Таким образом, нредлрженнре устьройство позволяет получитьОтечёт угла поворота Q в цифровой форме за один период нащржкеявя U, питания, что приводит к увеличению его быстро; действия. Формула изобретения - Преобразователь угла nQBOpoTa вала в код, содержащий сельсин, первичная обмотка которого соедиггена с источш ком напряжения питба тя, а .вторичные обмотки - со входами переклйзчателй, блок грубого отсчета, входы которого соединены со вторичными обмотками сельс5ща и источником лапрягкения пита5Ш.я, а выходы с управлякшщмн входами пер шслючателя и входами старш1гх разрядов счётчика, ;i- первый, триггер, входы которого соединены е выходами первого и второго компаратора, а вь1ход «с управляющим входом ключа, другой вход которого со.един8Н с выходом генератора импульсов, а 7 - . .. ,...X/ выход подклкпен к первому входу счетчика, отличаю шн йсе тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введ ны фазовнвертор, пнковый детектор, второй триггер и элемент аналоговой Нёмятв, еиллоа переключателясоедюша со входом пикового детектора и со входов элемжта аналоговой памятв, аиход которого подключен к первому входу первого компаратора, шход ист ника напряжения питания соединен с входом фазонн&ертора, выход которого подключен ко второму входу первого компаратора и ко входу второ го компаратора, выходы пикового детектора и. первого компаратора соединены. со входами второго триггера, управляющие входы е;%мента аналоговой памш в фазоинвертора соединены соответсовегено с №1ходом второго триггера и к 1зсодом блока грубого отсчета. Источники информахши, принетьке во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3898648, кл. 340-347, 05.08.75. 2.Авторское свидетельстео СССР № 428427, кл. 6 08 С 9/04, 1972. .Н