Преобразователь угла поворота Советский патент 1980 года по МПК H03M1/64 G01B7/30 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

Изобретение относится к информацион ной технике, в частности к устройствам, преобразующим угол поворота вала сельсина в аналоговую величину. Известны устройства, производящие преобразование угла поворота вала сельсина с установкой на валу сельсина рео,статных датчиков i , Однако в таких устройствах трущиеся контакты и механическая связь между валом сельсина и реостатом снижают тдежность устройств и увеличивают тюгрешность преобразования. Для получения напряжения в фушсщга угла тюворота целесообразно использовать электрические параметры сельсина. Непосредственно использовать выходные напряжения сельсина цля получения аналогового выхода не представляется возможным из-за нелинейной зависимости фазных напряжений от угла. Известен также преобразователь угла поворота в основу работы которого зало жен фйннип грубого и точного измерений. Полный оборот вала ротора сельсина разбивается на секторы. В зависимости от углового положения вала ротора сельсина блок грубого измерения определяет номер 5 астка ; сектора. При этом формируются старшие разряды кода угла поворота вала ротора сельсина. Код младших разрядов формируется блоком точного , в котором выпрямлен ные напряжения сельсина сравниваются по амплитуде с напряжением его питания, Факже изменяющимся по синусоидальному закону. Время от момента начала преЬбразования до .момента равенства сравниваемых нащ)яжений линейно зависит от угла поворота сельсина в пределах :одного 60 градусного сектора Для получения аналогового выхода в рассматриваемом преобразователе необходимо к выходу преобразователя подклк чить цифро-аналоговый преобразователь (11АП). Таким образом, угол поворота прУёдварительно преобразовывается в цифровой код, а затем цифровой, код преобразовывается в 1 пряжение или .ток. Целью изобрете шя является получение напряжения ,в функции угла поворота вала сельсина с использованием, фазных напряжений без предварительного преобразования их цифру, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены суммирую ший усилитель и интегратор, первый вход суммирующего усилителя сое.цинен с выходом триггера, второй вход - с вторым выходом блока грубого измерения, а выход с входом интегратора. , , На чертеже представлена структурная схема предлагаемого прёобрагователя. Преобразователь содержит дельсин 1, вторичные обмотки которого непосредственно соединены с блсяком грубого изм рения 2 и через выпрямитель 3-е коммутатором 4. Источник напряжения питания 5 соединен с первичной обмоткой сельсина 1, входами компараторов 6 и 7, входами блока грубого измерения 2 и бл ка управления 8. Второй вход компаратора 6 соединен с выходом коммутатора 4, Выход компаратора 7 через, вентиль 9 подключен к входу Уст, 1 триггера 10 вход Уст.О которого соединен с выхо дом компаратора 6. Выход бло а 2соё динен с управляющим входом комк утатор 4. ВЬЕСОЙЫ блока 8 пошслючёны к входу блока, 2 и управляющему входу вентиля 9. суммирующего усилителя 11 подашочены к блоку грубого измерения 2 и к вьпсоцу триггера 10, а выход суммирующе1-ч) усилителя подключен к входу интегратора 12. ;;1::;;У;.,:: .4f Г . , , ., Преобразователь работает следующим обрйЕнЬм, , Выходным-импульсом блока управления Згфйизвокится пЬоключбниб к вхЬцу компаратора 6 определенного напряжения сельсина с выпрямителя 3. Другой выходной сигнал блока 8 открывает вентиль 9 на время, необходимое для прохождения одного из БЙходных импульсов компаратрра 7 на вход триггера 10. Поо ле устаноЁКи триггера 10 в сбС1 Ьяш1е О пикл измерения заканчивается. Таким образом, триггер 10 йахооится в е№ , ШпнШ сдс1гоя:шйШ й1йШр ШЙ: пропорциональном углу поворота в диапазоне 0-6О,, Средйе(§ нагряженйе иа вьь739 ходе триггера при этом определяется следующим выражением i VflV-r.-; и .y.t У.1 .Q-U.ft-Kfi СР т V Т 231 гдe U-const -перепад напряжения на выходе триггера} Y - период следования перепадов напряжения. Таким образом, среднее значение напряжения на выходе триггера 10 при изменений измеряемого угла от, О до 60 по каждой фазе оказывается пропорциональным yrrty и изменяется от нуля до максимального значения соответствующего углу, равному 60. Если измеряется угол в диапазоне 60-120, то среднее значение нагряжения на выходе долж но определяться следующим выражением: .о-«ооГГ -У(|,). . Таким образом, 1)и измерении угла в этом диапазоне к выходному напряжешю триггера необходимо добавить напр5{жения , соответствующее углу 6 Оо« Среднее значение напряжения в общем случае ( измерении угла в пределах О-ЙбО) может быть определено выражением: -vt., V ,45 ( х Л о-або . / иП..уЬс Т гдбПэ 0,1,2,3,4,5 На ОДНИ вход сумйируюшего усилителя 11 подается текущее значение напряжения с выхода триггера 10. На щ гой вход суммирующего усилителя подается напряжение выбираемое блоком грубого намерения/ Таким образом, о выходе суммирующего усилителя на интегратор 12 будет подаваться сумма напряжений: постоянная. составлхпощая, пропорциональная числу грубого измерения блока,грубого измерения 2, и хгоследовательность прямоугольных импульсов влзятельностыб, пропорцией , вальвой измеряемому углу в пределах 60 градусного сектора.