Преобразователь угол-код Советский патент 1981 года по МПК G08C9/04 

1

Изобретение относится к приборам автоматического контроля и регулирования и может быть использовано в отраслях техники, где требуется производить точный ввод угловой информации в цифровые вычислительные приборы.

Известен преобразователь угол-код, содержащий синусно-косинусный вращающий трансформатор, обмотка возбуждения которого подключена к шине питания, синусная и косинусная обмотки соединены с выходом преобразователя напряжения в код через двухпозиционный переключатель, управляющий вход которого соединен с третьим входом селектора октанта. Первый и второй входы селектора октанта соединены с входом преобразователя кода в код, к второму входу которого подключен виход блока констант, к третьему входу - выход преобразователя напряжения в код 1 3.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, содержащий первичный преобразователь-фазовращатель, в качестве которого используется синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), вторичный преобразователь фазы в-код, состоящий

из двух компараторов, выходы которых подключены к триггеру управления, выход триггера управления и генератора импульсов соединены с ключом, который подключен к счетчику импульсов. Выходные обмотки фазовращателя соединены с входом одного из компараторов, вход второго компаратора соединен с источником опорного напряжения 2,

10

Недостатком известных устройств является возникновение дополнительных погрешностей преобразования, обусловленных наличием электрических помех в Зс1мкнутых контурах линий связи

15 выходных сигналов первичного преобразователя. Кроме того, в этих устройствах имеют место инструментальные погрешности, вызванные неравенством максимальных коэффициентов трансфор20мации выходных квадратурных обмоток СКВТ-датчика.

Цель изобретения .- повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем,

25 что в преобразователь угол-код, содержащий первичный преобразователь угла, выполненный в виде синусно-косинусного вращающегося трансформатора и m вторичных преобразователей амплитуды (фазы) переменного .напряЛсения в код, введены масштабные вращающиге ся трансформаторы,, каждый из которы содержит обмотку возбуждения и m одинаковых вторичных обмоток, обмот ка возбуждения первого масштабного вращающегося трансформатора подключ на к одной из квадратурных выходных обмоток первичного преобразователя угла, обмотка возбуждения второго масштабного вращающегося трансформа тора подключена к другой -квадратурно выходной обмотке первичного преобра зователя угла, каждая из m вторичных обмоток первого и второго масштабных вращающихся трансформаторов подключены соответственно к первому и вто рому входам соответствующих вторичных преобразователей амплитуды (фазы) переменного напряжения в код. На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого преобразователя , Преобразователь содержит первичный преобразователь 1 угла, выполне ный в виде сйнусно-косинусного вращ щегося трансформатора, с обмоткой 2 возбуждения и двумя выходными квад ратурными обмотками - синусной 3 и косинусной 4, которые подключены со ответственно к обмоткам возб уждения 5 и 6 масштабных вращающихся трансформаторов (мвт) 7 и 8. Выходные об мотки 9, 10, 11 МВТ 8 и выходные обмотки 12, 13, 14 МВТ 7 соединены с соответствующими входами вторичных преобразователей 15, 16 и 17. Преобразователь угол-код работает следующим образом. При подключении обмотки 2 возбуж дения первичного преобразователя 1 к исто.чгшку переменного тока (не показан, на выходной обмотке 3 индуктируется напряжение, пропорционал ное синусу, а на квадратурной обмот ке 4 - косинусу угла поворота ротора. Эти напряжения подаются соответственно на обмотки 5 и б масштабных вращающихся трансформаторов 7 и 8. При прохождении тока по обмотке б, в выходных обмотках 9, 10 и 11 МВТ 8 индуктируются равные по величине напряжения 1) . Эти напряжения подают ся соответственно на один из входов вторичных преобразователей 15, 16, 1 При прохождении тока по обмотке 5 возбуждения в выходных обмотках 12, 13и -14 МВТ 7 индуктируются равные между собой по величине напряжения U2. Йоворотом ротора масштабного вращ щегося трансформатора 7 максимальные величины выходных напряжений llj. устанавливаются равными максимальным величинам напряжения Uf , Напряжения выходных обмоток 12, 13 и 14подаются соответственно на вторые входы вторичных преобразователей 15 16 и 17, в каждом из которых поданны на них напряжения лреобразуются с (ПОМОЩЬЮ RC-контуров (не показаны) в угол сдвига фазы, пропорциональный углу поворота ротора первичного преобразователя 1 угла. Угол сдвига фазы затем преобразуется в пропорциональный двоичный код. Введение масштабных вращающихся трансформаторов обеспечивает гальваническую развязку между выходными обмотками первичного преобразователя и входами вторичных преобразователей. Поэтому разрываются электрически замкнутые контуры, связывакйцив выходные обмотки первичного преобразователя и входы вторичных преобразователей, устраняется протекание токов электрических помех по линиям связи выходных сигналов первичного преобразователя и тем самым исключаются дополнительные погрешности в предлагав- . мом преобразователе угол-код. Поворотом ротора каждого масштабного вращают щегося трансформатора устанавливается равенство максимальных напряжений на их выходных обмотках. Тем самым устраняется погрешность преобразования угла в код, обусловленная неравенством коэффициентов трансформации синусной и косинусной обмоток первичного преобразователя угла, что повышает точность преобразователя угол-код. Формула изобретения Преобразователь угол-код, содержащий первичный преобразователь угла, выполненный в виде сйнусно-косинусного вращакицегося трансформатора и m вторичных преобразователей амплитуды (фазы) переменного напряжения в код, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены масштабные вращающиеся трансформаторы, каждый из которых содержит обмотку возбуждения и m вторичных обмоток, обмотка возбуждения первого масштабного вращающегося трансформатора подключена к одной из кващратурных выходных обмоток первичного преобразователя угла, обмотка возбуждения второго масштабного вращающегося трансформатора подключена к другой квадратурной выходной обмотке первичного преобразователя угла, каждая из m вторичных обмоток первого и второго масштабных вращающихся трансформаторов подключены соответственно к первому и второму входам соответствующих вторичных преобразователей амплитуды ( фазы) переменного напряжения -в код.. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3898648,кл.340-347, опублик.1975. . 2.Зверев А.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., Энергия, 1974, с.153-154, рис.78 (прототип),