Двухотсчетный электромеханический преобразователь углового положения вала в цифровой код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/00 

соединен с одним из входов сравнивающего элемента, выход источника нериодического сигнала подключен к одному из входов преобразующего блока эталонного сигнала, другой вход которого объединен с соответствующим входом преобразующего блока аналогового сигнала и подключен к выходу делителя частоты, вход которого соединен с генератором импульсов, выход преобразующего блока эталонного сигнала соединен с первым входом блока делителя эталонного сигнала, выход которого подключен ко второму входу сравнивающего элемента, выход которого соединен с одним из входов реверсивного счетчика, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выходы реверсивного счетчика соединены с другими входами блока делителей эталонного сигнала и через блок ключей - со входом блока индикации.

Функциональная схема преобразователя представлена на чертелсе.

Преобразователь содержит двухотсчетный датчик 1, состоящий из многополюсного трансформатора 2 точного отсчета и двухполюсного многофазного трансформатора 3 грубого отсчета, источник периодического сигнала 4, фазочувствительные усилители 5 и элементы шунтирования 6, образующие в сочетании каналы грубого 7 и точного 8 отсчетов, дещифраторы грубого и точного отсчетов 9, блоки ключей грубого отсчета 10 и точного отсчета И, ключи переменного тока 12, усилитель переменного тока 13, вентиль 14, элемент И 15, блок управления 16, элемент НЕ 17, блок управления 18 и блок индикации 19. При повороте входного вала, а следовательно, и ротора двухотсчетного датчика, происходит поочередное появлепие полезного сигнала положительного знака па выходе шунтирующих элементов в каждом из отсчетов, причем цикл опроса всех фаз точного отсчета датчика происходит в интервале полезного сигнала с выхода шунтирующего элемента, определенной фазы грубого отсчета. Устранение возможных рассогласований грубого и точного отсчета датчика обеспечивается синхронизацией, реализованной на блоках 15, 16, 17, 18.

Блок коммутации фаз 20, одна группа входов которого соединена с выходами точного отсчета датчика, а другая - с выходами элементов шунтирования точного отсчета 6, преобразующий блок аналогового сигнала 21, нреобразующий блок эталонного сигнала 22, блок делителя эталонного сигнала 23, генератор импульсов 24, делитель частоты 25, реверсивный счетчик 26, сравнивающий элемент 27, блок ключей 28. Выход блока коммутации 20 соединен с одним входом преобразующего блока аналогового сигнала 21, другой вход блока 21 подключен к выходу делителя частоты 25. Один вход преобразующего блока 22 соединен с выходом источника периодического сигнала 4, другой - с выходом делителя частоты 25. Выход преобразующего блока аналогового сигнала 21 соединен с одним из

входов сравнивающего элемента 27, выход преобразующего блока эталонного сигнала 22 подключен к одному входу блока делителя эталонного сигнала 23, выход которого соедииси с другим входом сравнивающего

элемента 27. Выход генератора импульсов 24 соединен со входом делителя частоты 25 и одним из входов реверсивного счетчика 26, второй вход реверсивного счетчика подключег; к сыход) сравнивающего элемента.

Выходы реверсивного счетчика соединены со входами блока ключей 28 и с группой входов делителя эталонного сигнала, выход блока ключей подключен ко входу блока индикации 19. Работа преобразователя заключается в следующем. Угловое положение входного вала преобразователя преобразуется поворотными трансформаторами 2 и 3 в напряженпя, снимаемые с выходных обмоток (фаз) трансформаторов и имеющие величину, нропорциональную угловому положению вала. Обмотки имеют простран2-1ственный сдвиг ф1 в грубом отсчете и

2.

Ф2 ---В ТОЧНОМ отсчете. Здесь: р.2п

т - количество фаз в грубом отсчете; п - количество фаз в точном отсчете; Р2 - ЧИСЛО пар полюсов в точном отсчете;

.

Для описания устройства и принципа работы преобразователя предполагаем, что /п 4, п - 1. Необходимым условием для появления на выходе элемента шунтирования

сигнала положительного знака как в грубом, так и в точном отсчете является наличие на одном его входе положительного сигнала с выхода фазочувствительного усилителя той же фазы датчика п на другом -

отрицательного сигнала с выхода фазочувствительного усилителя последующей фазы. При повороте вала датчика пропсходит поочередное появление полезного сигнала на выходе шунтирующих элементов внутри отечета, причем цпкл опроса всех фаз точного отсчета датчика происходит в интервале полезного сигнала с выхода щунтирующего элемента одной из фаз грубого отсчета. Устранение возможной ощибки в выходном

коде преобразователя, возникающей в зоне асимметрии нулевых точек двухполюсного поворотного трансформатора, обеспечиваетея синхронизацией отсчетов, реализованной с помощью блоков 15, 16, 17, 18.

Для достижения поставленной цели, т. е. повышения точности отсчета преобразователя, каждая из фаз точного отсчета датчика подключена к соответствующему входу блока коммутации фаз, обеспечивающего подключение выхода нужной фазы точного отсчета ко входу преобразующего блока аналогового сигнала. Это обеспечивается тем,что выходы шунтирующих элементов точного отсчета соединены с другой группой входов блока коммутации фаз и ко входу блока 21 подключается лишь та фаза точного отсчета, на выходе шунтирующего элемента которой имеется управляющий сигнал положительного знака.

Сигнал с выхода датчика 1, усиленный и преобразованный в сигнал постоянного тока в блоке 21, поступает на первый вход сравнивающего элемента 27. С выхода источника периодического сигнала через преобразующий блок эталонного сигнала с теми же параметрами, что и у аналогового, эталонное напряжение поступает на вход блока делителя 23. На другие входы преобразующих блоков 21 и 22 поступают импульсы с генератора импульсов 24 через делитель частоты 25 с частотой, равной частоте периодического сигнала с выхода блока 4. Амплитуда сигнала постоянного тока на выходе блоков 21 -я 22 пропорциональна амплитуде периодического сигнала, а знак соответствует фазе периодического сигнала. На дрзгую группу входов блока делителя эталонного сигнала поступают сигналы управления с выходов реверсивного счетчика 26, которые обеспечивают получение на выходе блока делителя эталонного сигнала серии эталонных уровней напряжения, поступающей на второй вход сравнивающего элемента. На выходе сравнивающего элемента формируется управляющий сигнал, полярность которого определяется результатами сравнения, поступающий на один из входов реверсивного счетчика, на второй вход счетчика поступают пусковые импульсы с генератора импульсов. На выходах реверсивного счетчика формируется, таким образом, код, нропорциональный амплитуде выходного сигнала с фазы точного отсчета, а следовательно, и угловому положению входного вала. Блок ключей 28, управляемый сигналами с выхода реверсивного счетчика, обеспечивает зажигание нужных цифр в блоке индикации 19.

Нредложенный преобразователь позволяет получить высокую точпость преобразова;:ия оез суп1,ествснного увеличения массо-габа|-ит1:ых 10::азлтслей. Отсчетное устройство выполнено полностью на серийно выпускаемых м кросхемах.

Формула изобретения

Дпухотс:от1;ый электромеханический преобразователь углопого положения вала в цифровой код по авт. св. № 585515, отлпчающееся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены блок коммутации фаз, преобразующий блок аналогового сигнала, преобразующий блок эталонного сигнала, делитель частоты, генератор частоты, сравнивающий элемент, реверсивпый счетчик, блок ключей и блок делителя эталонного сигнала, выходы точного отсчета датчика соединены с одной групиой входов блока коммутации фаз, другая группа входов которого соединена с выходами канала точности отсчета, выход блока коммутации соединен с одним из входов преобразующего блока аналогового сигнала, выход которого соединен с одним из входов сравнивающего элемента, выход источника периодического сигнала подключен к одному из входов преобразующего блока эталонного сигнала, другой вход которого объединен с соответствующим входом преобразующего блока аналогового сигнала н подключен к выходу делителя частоты, вход которого соедииеи с генератором импульсов,

выход преобразующего блока эталонного сигнала соединен с первым входом блока делителя эталонного сигнала, выход которого подключен ко второму входу сравнивающего элемента, выход которого соединен с одним из входов реверсивного счетчика, другой вход которого соедиЕсен е выходом генератора импульсов, выходы реверсивного счетчика сосдиисны с другими входами блока де.тите.тей эталонного сигнала и через блок к,1ючей - со входом блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экеиертизе 1. Авторское свидетельство СССР

0 Л9 585515, кл. G 08С 9/00, 1977.

ю