Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1981 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля углового положения объектов, движущихся в пространстве.

Известно устройство для контроля датчиков углового положения, содержащее датчик углового положения, выполненный в виде синуснакосинусного вращающегося трансформатора ,), синусные и косинусные обмотки которого соединены с амплитудными детекторами, компараторы, блок управления, пороговый элемент, реверсивный счетчик, генератор импульсов, два интегратора, два преобразователя временного интервала в число импульсов и цифро аналоговый преобразователь I.

Недостатком этого устройства является его сложность н невысокая точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик углового положения, вьшолненный в виде синусно- косинусного вращающегося трансформатора (CKBl} синусная н косинусная обмотки которого соединены со входами фазочувствительных вьшрямителей, выход одного из которых соединен со входом функционального делителя, а выход другого - с сигнальными входами компараторов, выходы функционального делителя соединены с опорными входами компараторов грубого канала и с первой группой входов коммутатора диапазонов, вторая группа входов которого соединена с выходами компараторов грубого канала, а выходы - с опорными входами компараторов точного канала 2.

Недостатками такого преобразователя также являются невысокая точность и надежность.

Цель изобрете1ШЯ - повышение точности и надежности преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достшается тем, что в преобразоватеш) утл поворота вала в код, содержащш компараторы, датчик угла, синусная и косинусная обмотки которого соединены со входами фазочувствительных вьшрямитепей, введены блок управления, регистр, преобразователь напряжение-код и аналого- цифровое делительное устршство, аналоговый вход которого 3 соединен с выходом первого фазочувствительного выпрямителя, выход второго фазочзтзстви тельного выпрямителя соединен с первым входом преобразователя, напряжение -- код, второй вход которого соединен с выходом блока управления, вход которого соединен с первым выходом преобразователя напряжени код и первым входом регистра, второй вход которого соединен со вторь1м выходом преобразователя напряжения - код, выход регист ра соединен с цифровым входом аналого-цифр вого делительного устройства, выход которого соединен с сигнальными входами компараторов. На чертеже приведена блок -схема преобразователя угла поворота вала в код. Преобразователь содержит датчик 1 угла, представляющий собой синусно -косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), фазочувствительные выпрямители 2 и 3, преобразователь 4 напряжение -код, блок 5 управлени регистр 6, аналого-цифровое делительное устройство 7, состоящее из преобразователя 9 код-напряжение и суммирующего усилителя 8 компараторы 10. Входами преобразователя яв ляются вход датчика 1 и выход блока 5 управления, а выходами - выходы компараторов 10. Преобразователь работает следующим образом. Амплитуды переменных напряжений, снима мые с выходов датчика 1 и пропорциональны синусу и косинусу угла поворота, преобразую ся фазочувствительными выпрямителями 2 и в напряжения постоянного тока и. Cost, и. Sinvp и m

где и - максимальное значение амплитуды

огибающей модулированного сигнала; Ц« - угол поворота датчика 1. Выпрямленное синусное напряжение поступае на аналоговый вход аналого-цифрового делительного устройства 7, а косинусиое - на информационный вход преобразователя 4. При включении питания блок 5 управления вырабатывает сигнал Начало преобразования, который поступает на управляющий вход преобразователя 4. После установления на выходе кода соответствующего величине его входного напряжения, преобразователь 4 вырабатывает сигнал Конец преобразования, управляющий переписью выходного кода в регистр 6 и дополнительно служащий для формирования следующего сигнала Начало преобразования блоком 5 управления. С выхода регистра 6 код входной величины преобразователя 4 поступает на цифровой вход аналого-цифрового делительноФормула изобретения

Преобразователь у1ла поворота вала в код, содержащий компараторы, датчик угла, синусная и косинусная обмотки которого соединены со входами фазочувствительных выпрямителей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности преобразователя, в него введены блок управления, регистр, преобразователь напряжение - код и аналого-цифровое делительное устройство, аналоговый вход которого соединен с выходом первого фазочувствительного выпрямителя, выход второго фазочувствительного вьшрямителя соединен с первым входом преобразователя напряжение -код, второй вход которого соединен с выходом блока управления, вход которого соединен с первым выходом преобразователя напряже1ше-код и первым входом регнст4о устройства 7, выходное напряжение которого письшается следующей зависимостью 3V КУС и gin Ч БЫХ l- k pScUyviCOSM где Ко,- - коэффициент усиления, операционного уси.лителя без внешних обратных связей; /-К К пр - вых к .... - коэффициент передачи преобразовапнкК - коэффициент передачи преобразоваТак как значение К в десятки-сотни тысяч раз больше единицы, то гсри К I ЬШ откуда следует, что напряжение, снимаемое с выхода аналого-цифрового делительного устройства 7, пропорционально тангенсу утла, и изменение крутизны дагтка i не влияет на результат определения его углового положения. Совпадение величины выходного нал ряжения аналого-цифрового делительного устройства 4 с величиной одного из опорных напряжений компараторов 10 вызывает появление сигнала на выходе соответствующего KONmapaтора, который соогаетствует определенному значению угла поворота дагчика 1, т. е. является кодом соответствующего угла. Экономический эффект от использования дагшого изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше.

pa, второй вход которого соединен со вторым выходом преобразователя напряжение-код, выход регистра соединен с цифровым входом аналого-цифрового делительного устройства, выход которого соединен с сигнальными входами компараторов.

Источники информации, принять во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 652б130, кл. G 08 С 25/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР N408357, кл. G 08 С 9/04, 1971 (прототип).