Преобразователь кода в угловое перемещение вала Советский патент 1979 года по МПК G08C11/00 

Изобретение относится к цифро.аналоговым преобразователям автоматических систем. Известен преобразователь код-угол содержащий многотактный генератор импульсов, подключенный через дополнительно соединенные пересчетную схему, блок формирования синусоидаль ного напряжения, фазовращатель, к одному из входов блока сравнения, и через последовательно соединенные счетчик и триггер - к другому входу блока сравнения, выход которого через усилитель соединен с двигателем связанным кинематически с фазовраща телем l . В этом преобразователе возникают ошибки, обусловленные неточным расположением статорных и роторных обмоток в пространстве, неравенством максимальных коэффициентов трансформации. Преобразователь кода в угловое перемещения вала производит сравнение фазы выходного напряжения фазовращателя с фазой напряжения, за,цаваемой счетчиком, которая пропорциональна преобразуемому коду. В результате сравнения вырабатывает ся управляющее воздействие на вгш фазовращателя через усилитель и исполнительный двигатель. Параметры источника питания, параметры пассивных элементов, включая фазовращатель, оказывают существенное влияние на сдвиг фазы выходного напряжения фазовращателя. В связи с этим фаза выходного напряжения, т.е. величина действительного положения вала, определяется со значительной погрешностью. Это в конечном итоге приводит к грубому преобразованию заданного кодав угол поворота вала. Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является преобразователь кода в угловое перемещение вала, содержащий фазовращатель, вал которого кинематически связан с валом исполнительного двигателя, выход сумматора через усилитель соединен с исполнительным двигателем, выход генератора импульсов через первый счетчик и формирователь синусоидального напряжения соединен с входом фазовращателя, а через ключ и второй счетчик - с первым входом основного фазового дискрим - натора, второй вход которого подключен к первому выходу фазовращателя, выход первого счетчика соединен с другим входом ключа 2. Недостаток этого устройства соотоит в сравнительно низкой точное ти преобразования кода в угол пово рота вала. Цель изобретения - повышение точности преобразователя гсода в .угол поворота вала. это достигается за счет того, что в предлагаемый преобразователь кода в. угловое перемещение вала вв ден дополнительный фазовый дискрими тор, первый вход которого подключе ко второму выходу фазовращателя, второй вход подключен к выходу ВТО рого счетчика, выходы основного « дополнительного фазовых дискримина торов подключены ко входам суммато ра. На чертеже изображена структур ная схема предлагаемого преобразов -телЯс Преобразователь кода в угловое перемещение вала содержит генератор 1 импульсов, соединенный через счет чик 2 с форг шрователем 3 (двухфаз кого) сииусоидального напряжения, а через ключ 4 со счетчиком 5. Формирователь 3 вырабатывает питающие синусоидальные напряжения для фазовршдателя 6, выходы которого поданы на первые входы основното 7 и дополнительного 8 фазовых дискри1 /шнаторовJ вторые входы последних соединены с выходо: счетчика 5, а - выходы подключены к входам-сумг,1атора 9, Выходное напряжение сумматора 9 через усилитель 10 и исполнительный двигатель 11 враддает вал фазовращателя б Преобразователь работает следующим образом. Генератор 1 импульсов вьтрабатЫ вает импульсы высокой частоты которые поступсиот на вход счетчика 2,- а через ключ 4 - на вход счетчика 5 Зтот счетчик 5 имеет цепи для записи преобразуемого кода, В момент записи кода соответствующим сигналом закрывается ключ 4, тем capffiiM прекращается счет импульсов в сче,тчике 5, Ключ 4 открывается сигнсшом с выхода счетчика 2, На sb ходе старшего разряда счетщ1ка 5 появляется прямоугольное напряжение сдвинутое по фазе относительно напр жен;и на выходе счетчика 2, на угол проаорционапьный заданному коду, Установку разности фаз, пропорци оыальнор1 преобразуемого коду можно получить также записью кода в 5 при нулевом коде в счетчике 2 Выходное напряжение счетчика 2 Поступает на вход формирователи 3 синусоидального напряжения, Форг® Рователь 3 обеспечивает питание фазовращателя б синусным и косинусньт НапряженнягШ о Выходные напряжения ф Фаэовра1цателя 6 сдвинуты по фазе Относительно на-пряжений питанияj, соответственно относительно напряжения с выхода счетчика 2, на угол, тропорциональный углу поворота вала фазовращателя. Одно из напряжений, например синусное, подается на первый вход фазового дискриминатора 7, на второй вход которого подается прямоугольное напряжение с выхода старшего разряда счетчика 5. Эти напряжения имеют одинаковую частоту, а разность фаз мелсду ними зависит от заданного кода и угла поворота вала фазовращателя 6. Косинусное напряжение фазовращателя 6 поступает на первый вход фазового дискриминатора 8, а на второй вход его - напряжение с выхода счетчика 5, Если на входах фазового дискриминатора переменные напряжения сдвинуты по фазе одно относительно другого на 90, то на выходе его напряжение остутствует. Отклонение сдвига фаз от этого значения приводит к Появлению положительного или отрицательного напряжения на выходе фазового дискриминатора. Выходные напряжения фазовых дискри№1наторов 7 и 8 суммируются на cyNMaTope 9. Результирующее напряжение через усилитель 10 управляет исполнительным двигателем 11, который вращает вал фазовращателя до тех пор, пока напряжение на выходе сугда атора 9 не станеторавным нулю. На этом преобразование кода заканчивается. Вал фазовращателя б окажется повернутым на угол, в соответствии с фазой напряжения на выходе счетчика 5, т.е. в соответствии с заданным кодом. Преобразователь кода в угловое перемещение вала имеет более высокуто точность по сравнению с известныг.та преобразователями. Использование данного преобразователя повышает качество систем управления. Формула изобретения Преобразователь кода в угловое перемещенке вала, содержащий фазовращатель, вал которого кинематически связан с валом исполнительного двигателя, выход суглматора через усилитель соединен с нсполннтельньлм двигателем, выход генератора импульсов через последовательно соединенные первый счетчик и формирователь сякусоидального напряжения соединен с входом фазовращателя, а через последовательно соединенные ключ и второй счетчик - с первым входом основного фазового дискриминатора, второй вход которого подключен к перзоагу выходу фазоврсидателя, вымод первого счетчика соединен с

другим входом ключа, отличающийся тем/ что, с целью повышения точности преобразователя, в него введен дополнительный фазовый дискриминатор, первый вход которого подключен ко второму выходу фазовращателя, второй вход подключен к выходу„второго счетчика, выходы основного и дополнительного фазовых

дискриминаторов подключены ко яходам сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №410433, кл. G 08 С 9/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №285372, кл. G 08 С 9/00, 1968.

ЕЖ