Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах кодирования угловых величин. Известны преобразователи угол-код на основе электромеханических следящих систем с комбинированным управлением l. Недостатками таких преобразователей являются большие вес и габариты, ограниченный ресурс работы, обусловленный недолговечностью электромеханических и механических элементов. Наиболее близким- техническим решением является преобразователь угла в код, содержащий фазовращательный датчик уг ла, один из выходов которого непосредственно, а другой через преобразователь кода в фазу подключены к входам фазового дискриминатора, выход которого соединен со входом преобразователя напряжения в частоту, выходы преобразователя напрялсения в частоту подключены к входам ревер сивного счетчика, выходы которого соедийены с управляющими входами преобразователя кода в фазу 2. Недостатком данного преобразователя угла в код является невысокая динамическая точность, поскольку преобразователь является астатической системой с астатизмом, равным единице, принципиально имеющей скоростную ошибку. Цель изобретения - повышение динамической точности преобразователя. Для достижения поставленной цели в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращательный датчик угла, один из выходов которого непосредственно, а другой через преобразователь кода в фазу подключены к входам фазового дискриминатора, выход которого соединен со входом преобразователя напряжения в частоту и реверсивный счетчик, выходы которого соединены с управляющими входами преобразователя кода в фазу, введены блок умножения разности частот и два элемента ИЛИ, входы блока умножения разности частот подключены к выходам фазовраш -

тельного датчика угла, а выходы - к первым входам элементов ИЛИ, ко вторым входам которых подключены выходы преобразователя напряжения в частоту, а выходы элементов ИЛИ подключены к входам реверсивного счетчика. Включение введенных элементов позво шет осуществить в преобразователе угла в код комбинированное управление по скорости. На чертеже приведена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код. Преобразователь содержит, фазовращательный датчик 1 угла, один из выходов которого непосредственно, а другой через преобразователь 2 кода в фазу подключены к входам фазового дискриминатора 3, соединенного через преобразователь 4 .напряжения в частоту, с первыми входами элементов 5 и 6 ИЛИ. Выходы датчика 1 подключены также к блоку 7 умножения разности частот, выходы которого подключены к вторым входам элементов 5 и 6 ИЛИ. Выходы элементов 5 и 6 ИЛИ подключены к входам реверсивного счетчика 8, по.дключенного к управляющим входам преобразователя 2 кода в фазу. Преобразователь работает следующим образом. При наличии рассогласования между .угловьш положением вала датчика 1 и кодом реверсивного счетчика 8 и неподвижном входном валу датчика 1, на выхо де фазового дискриминатора 3 вырабатывается напряжение, под действием которого преобразователь 4 напряжения в час тоту генерирует последовательность импульсов, в результате чего рассогласование отрабатывается до нулевого значения (с точностью до величины статической ошибки преобразователя). При этом частоты информационного и опорного сигналов равны между собой и импульсы на выходе блока7 умножения разности часто отсутствуют. При вращении вала датчика 1с постоянной скоростью UU разность А фаз информационного и опорного сигналов изменяется по закону дЧ -21tt-- TC-A t , Л где Кр - коэффициент электрической редукции датчика 1; k: - разность частот информационного и опорного сигналов, причемД .Л/360°(2)

Блок 7 умножения разности частот вырабатывается на выходе последовательность импульсов с частотой , пропорциональной разности частот информационного и опорного сигналов, следовательно, угловой скорости вала датчика 1

Кр-Ку

i,-K.f360°де К - коэффициент передачи блока умножения разности частот. Для обеспечения режима слежения на еверсивный счетчик 8 необходимо подаать импульсы с частотой U{-KC , де К(; - коэффициент деления реверсивного счетчика 8 (для Ц-разрядного двоичного счетчика Частота импульсов, поступающих на ход реверсивного счетчика 8, равна (5) где частота импульсов, вырабатываемых преобразователем 4 напряжения в частоту; разность фаз входных сигналов фазового дискриминатора 3; М К - коэффициент передачи фазового дискриминатора 3 и преобразователя 4 напряжения в частоту. Из соотношений (З) и (4) видно, что ри равенствеК,.- К, частоты -у авны между собой, режим слежения обесечивается блоком 7 умножения разности астот, частота импульсов преобразователя 4 напряжения в частоту равна нулю, ледовательно, динамическая ошибка пребразователя, равна.я i 4 близка к нулю. Таким образом, при вращении вала дат чика 1 с постоянной скоростью в преобразователе происходит компенсшдия динамической ошибки в соответствии с принципом комбинированного управления. В известном преобразователе режим слежения обеспечивается только преобразователем напряжения в частоту, в ре