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

Изобретение относится к аштоматикё и вычислительной технике и может использоваться в системах автоматического управления для связи аналого вых источников информациис цифровым вычи ел и тельным устройством. Известны преобразователи угла в код, содержащие последовательно соединенные генератор опорной частоты, делитель частоты, блок питания, фазо вращатель, блок фазосдвигающих элементов, выходы которого подключены к компараторам, выходы компараторов подключены к измерителю временных интервалов, третий вход которого соединен с выходом генератора Щ. Эти преобразователи имеют низкое быстродействие, что приводит к большой динамической погрешности преоб разования при высокихоборотах входно го вала фазовращателя. Другой известный преобразователь 1угла поворота вала в йод сЬдержйт последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, бло питания, фазовращатель и компаратор, выходфд разрядов делителя часурты под ключены к блоку элементов И, управля ющий вход которого соединен с выходо компаратора, а выход подключен,к регистру 2 . Недостатком известного преобразо вателя является динамическая погрешность, выраженная-в угле поворота фазовращателя между двумя соседними опросами. Частота опроса равна частоте питания фазовращателя. Целью изобретения является повышение точности преобразователя. Это достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, фазовращатель и компаратор, выходы разрядов делители частоты подключены к вkoдaм блока элементов И, управляющие входы котог рого соединены с выходом компаратора, введены умножитель частоты, фо{ мирователь импульсов и реверсивный счетчик, выход генератора импульсов подключен к одному входу формирователя импульсов, другой вход которого через умножитель частоты соединен с выходом фазовращателя, выходы формирователя импульсов подключены к суммируюдим входам реверсивного счетчика, уст,ановочнь1е входы которого соединены

с выходами блока элементов И.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, делитель. .2 частоты, блок 3 питания, фазовращатель 4 и компаратор 5, входы блока 6 элементов И подключены к разрядным выходам делителя 2 частоты, управляющий вход - блока б соединен с выходом компаратора 5, умножитель 7 частоты, вход которого соединен с выходом фазовращателя 4, формирователь 8 импульсов, входы которого соединены с выходами умножителя 7 частоты и генератора 1 импульсов, а выходы соединены с суммируюадики входами реверсивного счетчика 9, установочные входы счетчика 9 соединены с выходами блока 6 элементов И, а выходы реверсивного счет чика 9 являются выходами преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы -генератора 1 через делитель 2 частоты на 2 поступают в блок 3 питания, где вырабатываются напряжения питания фазовращателя 4. Синусоидальное выходное напряжение фазовращателя 4, сдвийутое по фазе относительно напряжения питания на веяйчйну угла поворота входного вала поступает на умножитель 7 частоты 2 Формирователь 8 импульсов выделяет разность частот.умножителя 7 частоты и генератора 1 опорной частоты. Импульсы разностной частоты с формирователя 8 поступают на суммирующие входы реверсивного счетчика 9, который суммирует поступающие импульсы с учетом знака. Если частота выходных сигналов умножителя 7 больше частоты, генератора 1, то реверсивный счетчик 9 работает в режилк сложения а если меньше - в режиме вычитания.

При;неподвижном положении вала фазовращателя 4 частота генератора 1 равна частоте на выходе умножителя 7, при этом импульсы на вход счетчика 9 не поступают. При вращении вала фазовращателя 4 частота выходных импульсов формирователя 8 увеличивается или уменьшается, в зависимо сти от нап{ авления вращения,пропор ционально скорости вращения, а содсфжимое реверсивного счетчика 9 иэменяется в соответствии с углом поворота вала .фазовращателя. -При повороте вала фазовращателя 4 на на вход счетчика 9 поступит 2 импульсов, при этом дискретность отсчета не зависит от скорости вращения вала, остгшаясь равной 360° /2.

Для получения позиционного кода углового положения фазовращателя 4 сигнал с выхода фазовращателя поступает на вход компаратора 5, который формирует фазовые импульсы в момент перехода сигнала через нуль. Положение фазового импульса соответс5 твует углу поворота вала Фазовращателя 4 относительно нулевого положения. Импульсыкомпаратора 5 разрешают параллельную перепись мгновенного значения кода делителя 2 через блок

0 элементов И в счетчик 9, осуществляя при -необходимости коррекцию кода положения вала фазовращателя 4 относительно нулевого положения.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов,делитель частоты, блок питания, фазодвращатёль и компаратор, выходы разрядов делителя частоты подключены к входам блока элементов И, управляющие входы которого соединены с выходом

5 компаратора, отличающийся тем, что, с цельК) повышения точности, в него введены умножитель частоты, формирователь импульсов и реверсивный счетчик, выход генератора импуль0 сов подключен к одному входу формирователя импульсов, другой вход которого через угдножитель частоты соединен с выходом фазовращателя, выходы фор-., мирователя импульсов подключены к суммируквдим входам реверсивного счетчика, установочные входы которого соединены с выходами блока элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3505669, кл. 340-347, 1970.

2.-Авторскоесвидетельство СССР 488:г42у кл. G 08. , 1974 (прототип). .,