Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в цифровой код, а именно к преобразователям угла поворота Всша в код.

Известен преобразователь угла поворота вала в код,содержащий сельсин-датчик , блок управления, связанный с преобразователем вьтрямленного напряжения в код и управляющий прохождением тактовых импульсов на счетчик через вентиль,на другой вход которого подключен выход компаратора, сравнивающий выпрямленное напряжение с напряжением первичной обмотки сельсин-датчика П

Недостатками этого устройства являются сложность технического решения и низкие скорости кодирования угловых перемещений вала.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий селвсин, фазные обмотки которого соединены

с первыми входами блоков грубого измерения, один из выходов которого соединен с управляющим входом коммутатора, а другой - с первым входом счетчика, блоком управления, первый выход которого соединен со вторым входом блока грубого измерения, а второй выход - со вторым входом счетчика, третий вход блока управления соединен с первым из входов

10 элемента И, другой вход которого соединен с выходом формирователя, а выход соединен с другим из входов триггера, выход триггера соединен с другим . входом ключа, выход ко-15торого соединен с третьим входом счетчика, умножитель частоты, выход которого соединен с другим входом ключа, источник питания, который подключен ко входу бх.ока управления,

20 третьему входу блока грубого измере ния и ко входу статорной обмотки сельсина, компаратор, выход которого соединен с другим входом триггера. генератор модулирукнцей частоты, выход которого со входами формирователя и умножителя частоты и с одним из входов модулятора, выход которого соединен с одним из входов компаратора,источник питания подключен к другому входу модулятор и одному из входов сумматора, к дру гому входу которого подключен выход коммутатора, а выход сумматора к другому входу компаратора 21. Недостатками известного устройства являются сложное конструктивно выполнение и сравнительно низкое быстродействие. Цель изобретения - повьипение быс родействия преобразователя угла поворота вала в код. Поставленная цель достигается те что в преобразователь угла поворота ва,па в код, содержащий сельсин-датчик, подключенный к первому входу блока управления, первый выход кото рого подключен к одному входу элеме та И, второй вход которого соедине с выходом пенератора тактовых импульсов, выход элемента И подключен к одному входу счетчика, другой вхо которого соединен со вторым выходом блока управления, введены блок формирования начальных значений сигнал четыре ключа, .два интегратора, усилитель и инвертор, выход сельсинадатчика подключен к входу блока формирования начальных значений сиг нала, выходы которого подключены к первым входам первого и второго клю чей, вторые входы которых подключены к третьему выходу блока управления и через инвертор - к первым входам третьего и четвертого ключей выход первого ключа соединен с одни входом первого интегратора, др угой вход которого соединен с выходом третьего ключа, выход первого интегратора соединен с вторым входом четвертого ключа, выход которого подключен к одному входу второго интегратора,другой вход которого соединен с выходом второго ключа, выход второго интегратора подключен к второму входу блока управления и через усилитель - к второму входу третьегО ключа. На (риг. I приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала 13 код; на фиг. 2 - эпюры напряже ний, поясняющие его работу. Преобразователь угла поворота вала в код содержит сельсин-датчик I, блок 2 управления, блок 3 формирования начальных условий сигнала, генератор 4 тактовых импульсов, элемент И 5, счетчик 6, первый, второй, третий и четвертый ключи 7 - 10,первый и второй интеграторы 11 и 12, инвертор 13 и усилитель 14. Работа преобразователя угла пово- рота вала в код состоит в следующем. Питающее и фазные напряжения сельсин-датчика 1 (фиг. l) подаются соответственно на блок 2 управления и блок 3 формирования начальных значений сигнала. По напряжению питания сельсин-датчика (фиг.2 а блоком 2 управления вьщеляются возможные временные интервалы задания начальных значений {фиг.2 б) этих сигналов. Формирование сигналов (фиг.2 в) происходит в блоке 3 (фиг. 1 от фазных напря-. жений сельсин-датчика. Синусоидальный и косинусоидальный сигналы поступают через ключи 7 и 3 на первые входы интеграторов 11 и 12. Через ключи 9 и 10 и усилитель 14 осуществляется замыкание цепи обратной связи, обеспечивающей режим генерации синусоидального напряжения. Блок 2 управления сигналом с третьего выхода с использованием инвертора 13 управляет работой ключей 7 - 10. Во время цикла измерения ключи 9 и 10 замкнуты, а ключи 7 и 8 разомкнуты на выходе второго интегратора 12 появляется синусоидальное напряжение. В одном случае, когда измерение осуществляется в период положительной полуволны питающего напряжения блоком 2 управления, фиксируется момент перехода синусоидального напряжения на выходе второго интегратора 12 из области отрицательных значений в область положительных, а в другом случае - при отрицательной полуволне питающего напряжения из положительной в отрицательную область значений (фиг. 2 г,е). От момента начала измерений до момента фиксированного перехода блок 2 управения открывает элемент И 5 для прохождения импульсов с генератора 4 тактовых импульсов на один вход вычитания счетчика 6, по другому входу оторого блок 2 управления предвариельно занесет код, соответствующий глу 330 (фиг. 2 д,ж).

Таким образом, ключи 7 - 10, инте граторы II и 12, усилитель 14 и инвертор 13 образуют управляемый генератор синусоидального напряжения, частота которого изменяется в широки пределах.

Использование этого генератора в качестве основного исполнительного узла в преобразователе позволяет повысить его быстродействие.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин-датчик, подключенный к первому входу блока управления, первый выход которого подключен к одному входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов,, выход элемента .Ц подключен к одному входу счетчика, другой вход которого соединен со вторым выходом блока управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в не гр введены блок формирования начальных значений сигнала, четыре ключа.

два интегратора, усилитель и инвертор, выход сельсин-датчика подключен к входу блока формирования начальных значений сигнала, выходы которого подключены к первым входам соответственно первого и второго ключей, вторые входы которых подключены к третьему выходу блока управления и через инвертор - к первым входам третьего и четвертого ключей, выход первого ключа соединен с одним входом первого интегратора,другой вход которого соединен с выходом третьего ключа,выход первого интегратора соединен с вторым входом четвертого ключа, выход которого подключен к одному входу второго интегратора, другой вход которого соединен с выходом второго ключа, выход второго интегратора подключен к второму входу блока управления и через усилительк второму входу третьего ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 602977, кл. G 08 С 9/04, 1976 (прототип) .

t Поменты изн рения угла при -120 Нопенты изперецМ