Устройство для регулировки преобразователя угла поворота вала в код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УГЛА ПОВОРОТ А ВАЛА В КОД

Устройство для регулировка преобразо- вателя угла поворота вала в код относит.ся к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для регулировки фазовых преобразователей угла поворота вала в код. Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие укрепленную на валу периодическую кодовую шкалу и укрепленные на корпусе чувствительные элем8Н1Ы, подрлюченные к усилителям I. Регулировка таких преобразователей осуществляется цутем совмещения г ометрвческой оси кодовой шкалы с осью ее вращения и юстир жки чувствительных элементов. Недостатком таких преобразователей является - сложность регулировки в большие габариты преобразователей, необходимые для обеспечения высокой точности. Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для регулировки преобразователя угла поворота вала в код, содержашее генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к формирователю синусоидального напряжения, два согласующих блока, выход каждого из которых через последовательно соединенные резистор и конденсатор подключен к входу другого согласующего блока, два компйратора, выходаг компараторов годк оочшш к блоку преобразования временных интервалов в код, третий вход которого подалючен к выходу генератора импульсов 2. Параметра последовательно соединенных резистора Р и конденсатора С д-.лжны удовлетворять соотношению coRC 1, где со - круговая частота выходных сагйалоБ формирователя синусоидального напряжения. Регулировка параметров резистора Р и конденсатора С в взвестшьгх преобразователях производится с помощью известньтх измерителей, например, типа Е-12, сопротивления и емкости. Операция регулировки довольно трудоемкая, особенно при большом отклонении величин со3. 6 п ротиБЛения и емкости от номтшльного значения. Кроме того, такая регулировка не обес печивает необходимой точности иа-ва боль ших прогрешностей иэмерительных приборов. Цель изобретения упрощение регулировки и повышение точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулировки преобразователя угла поворота вала в код введены коммутатор и регулировочные регист ры/входы коммутатора подключены к выходу формирователя синусоидальн 5)го напряжения и к обшей шине, а выходы -ко входам согласуюших блоков, первые регу лировочные регистры подключены параллельно основным резисторам, общие точки последовательно соединенных резисторов и конденсаторов через вторые регулировочные резисторы подключены к входам компараторов. Структурная схема устройства пред- ставлена на чертеже. В устройстве генератор импульсов 1 Через последователь- но соединенные делитель частоты 2 и фор мирователь синусоидального напряжения 3 подключен к коммутатору 4, другой вход которого подключен к обвдей шине. Выходы коммутатора 4 подк лючены к вхо дам согласующих блоков 5 и 6, Выходы согласующего блока 5 через последовательно соединенные резистор 7 и конденсатор 8 подключён к выходу согласующего блока 6. согласующего блока 6 через последовательно соединенные резистор 9 и конденсатор 1О подключен к выходу согласующего блока 5, Параллельно резисторам 7 и 9 установлены регулировочные резисторы 11 и 12. Общие точки последовательно соединенных резисторов 7 и 9 и конденсаторов 8 и Ю через регулировочные резисторы 13 и 14 подключены к к омпарат рам 15 и 16, выходал которых подключены к блоку преобразования временных. интервалов в код 17. Про грешность Acpt с ДБ tcra по фазе, выз ванная отклонением сопротивления , R одного виз резисторов 7 или 9 определяете ся при АР-«i R формулой ( U) В начале и конце временного интервала, пропорционального углу поворота,между выходными импульсами компараторов 15 и 16 погрешность Аф минимальна и равна величине -j . В середине временного интервала погрешность Лср Максимальна и равна величине - . Погрешность Дф, сдвига по фазе, вызванная отклонением АКн сопротивления RK одного из резисторов 13 или 14 определяется при R« формулой .ЛРн рад. (2) CW(i-W Процесс регулировки преобразователя состоит в задании с помощью коммутатора 4сигналов,соответствующихопределенвым временным интервалам между выходными импульсами компараторов 15 и 16, и в регулировке с помощью регулировочных резисторов 11, 12, 13, 14 временных интервалов на соответствие расчетным значениям. Преобразователь работает следующим образом. Выходные импульсы генератора 1 через делитель частоты 2 поступают на формирователь однофазного синусоидального напряжения 3. Коммутатор 4 имеет 3 положения. В первом положении коммутатор 4 на вход блока 5 подается нулевой . сигнал, на вход блока 6 - исходной сигнал с выхода формирователя 3. На фазосдвигаюших цепочках, образованных резисторами 7, 11 и кондэнсатором 8, а также резисторами 9, 12 и конденсатором 10, образуются два синусоидальных сигнала, сдвиг по фазе между которыми должен быть равен -j-, а в блоке преобразования временнь1х интервалов в код 17 формируется код, который должен быть ра-. вен четверти максимального значения Nniax выходного кода преобразователя. Во втором положении коммутатора 4 на входы согласующих блоков 5 и 6 подаются равные сигналы с выхода формирователя 3. В блоке преобразования времейвь1х интервалов в код 17 формируется код, который должен быть равен нулевому или максима яьному значению ныходно- го кода преобразователя. В третьем положении коммутатора 4, на вход согласующего блока 6 подается нулевой сигнал, а на вход согласующего блока 5 - выходной сигнал о формирователя 3. Выходной код блока 17 должен uJTb равен трём четвертям максимального значения выходного кода преобраг зователя. Отклонение параметров резисторов в конденсаторов фазосдвнгаюшнх цепочек. 56 выходных сопротивлений согласуюшйх блоков 5 а 6, Bxojoflbix сопротивлений компараторов 15 и 16 от номинала, а также неравенство коэффициентов передачи согласующих блоков 5 и 6 и паразитные фазовые сдвиги согласующих блоков 5, 6 и компараторов 15,16 прйводятк несоответствию -выходных кодов блока преобразования временных интервалов в код 17 расчетным значениям. Процесс регулировки состоит в исключении погрешностей, вызванных указанньгми факторами. Процесс регулировки производится в два этапа. На первом этапе регулировкой резисторов 11 и 12 уменьшается до минимума разность между погрешностями нелинейности выходных сигаалов фазосдвигающих депрчек. Разность &К вычисляется по формулам&N 2К2и +(Nip-W,-«) 4-(Мзр-Нз;,) при Кай Й AN 2(N,, -Кди) -(flip -Ni«)-() nP« , Kip, Nin - расчетное и измеренное значение выходного кода блока 17 в i - положении коммутатора ( i . 1, 2. 3). При такой регулировке нет необходимости в исключении погрешности Лчр, нелинейности на выходе каждой из фазосдви гающих цепочек. Регулировкой резисторов 11 и 12 обеспечивается идентичность погрешностей нелинейностей и их взаимная компенсация. На втором этапе регулировкой резисто ров 13 и 14 уменьшается до мшимума значение во втором положений коммутатора 4, т.е. минимизируется постоянный фазовый сдвиг между выходными сигналами компараторов 15 и 16 при нулево расчетном значении выходного кода. Этой регулировкой исклк)чается погрешность if Техническое преимущество прёдпоасенкого устройства состоит в совместной р6176гудировке параметров обеих фазосдвигающих цепочек и посто$шного сдвига по фазе коэффициентов передачи двух каналов преобразователя угла поворота вала с высокой точностью, обеспечиваемой высокими точностными характеристиками самого преобразователя угла поворота вала с цифровой индикацией. В предложенном устройстве значительно упроишется процесс регулировки и понящается точность регулировки. Формула изобретения Устройство для регулировки преобразователя угла noBopoTia вапа в код, содержащее генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к формирователю синусоидального напряжения, два согласующих блока, выход каждого из которых через последовательно соединенйые резис тор и конденсатор подключен к входу другого согласующего блока, даа компаратора, выходы компараторов подключены к блоку преобразования временных интервалов в код, третий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности регулировки устройства, в него введены коммутатор и регулировочные резисторы, входы коммутатора йЬдключены к выходу формирователя синусоидального напряжения в к общей шине, а выходы - ко входам согласующих блоков, первые регулировочные резисторы подключены параллельно основным резисторам, общие точки последовательно соединенных резисторов и конденсаторов через вторые регулировочные резисторы нодключены к входам компараторов. Источника информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Преснухин Л. Н. Фотоэлетстрическве преобразователи информации, М., МашвHOCTpoeHHef 1974, с. 60-61, рис. 32. 2.Патент США № 3505669, кл. 340-347, 07.О4.7О.