Преобразователь углового перемещения в ШИМ-сигналы Советский патент 1982 года по МПК H03M1/50 G01B7/30 

(54)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ШИМ-СИГНАЛЫ

Изобретеиие относится к автоматике и вы- числительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи перемещения в . ШИМ-сигнал, содержащие источник переменного напряжения питания, подключенный к преобразователю и через первый компаратор к одному входу трнггера, выход фазовращателя через второй компаратор подключен к другому входу триггера 1.

Недостатком таких преобразователей является их сложность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь углового перемещения в частоту, содержащий вращающийся трансформатор, один конед первой обмотки которого через первый и второй токоограничивающие элементы подключен соответственно к общей шине и к инвертирующему входу регенеративного компаратора, выход которого подключен.к другому концу первой обмотки вращающегося трансформатора,

а через последовательно соединенные третий токоограничивающий элемент и вторую обмотку вращающегося трансформатора - к общей шине 2.

Недостатком известного преобразователя является то, ш он не может выполнять функции преобразования перемещения в ШИМсигналы.

Цель изгобретшия - расширение функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь углового перемещения в ШИМ-снгналы, содержавши вращающийся трансформатор, один конец первш обмотки которого через первый н второй токоограннчивающие элементы подключен соответственно к общей шине и к инвертирующему входу . регенеративного компаратора, выход которого подключен к другому концу первой обмотки вращающегося трансформатора, один конец второй обмотки вращающегося трансформатора подключен к общей шине, а другой конец соедннеи с одним концом третьего токоограничивающего элемента, введены делитель частоты и элемент равнозначнос1и, выход регенеративного компаратора подключен к одному входу элемента равнозначности, а через делитель частоты подключен к другому входу элемента равнозначности и к другому концу третьего токоограничивающего элемента. На чертеже представлена электрическая схема преобразователя углового перемещения в ШИМ-сигралы. Преобразователь содержит вр 1щающийся трансформатор 1, один конец первой обмотки которого через первый и второй токоограничивающие элементы 2 и 3 подключен соответственно к общей шине 4 и к инвертирующему входу регенеративного компаратора 5, ; выход которого подключен к другому концу первой обмотки вращающегося трансформатора 1, к одному входу элемента 6 равнознач ности и к делителю 7 частоты, выход делителя 7 подключен к другому входу элемента 6 и через последовательно соединенные токоограничивающий элемент 8 и вторую обмотку вращающегося трансформатора 1 - . к общей шине 4. Преобразователь работает следующим образом. Регенеративный компаратор 5 совместно с первой обмоткой трансформатора 1 il элемен тами 2 и 3 образует автоколебательный контур. При этом на выходе компаратора 5 фор мируются прямоугольные импульсы. При нулевом коэффициенте взаимной индукции обм ток трансформатора 1 делитель 7 не влияет на работу преобразователя. При положительной полярности выходного сщнала компаратора 5 напряжение на элементе 2 нарастает до тех пор, пока не достигнет верхнего порога переключения компаратора 5, при переключении которого сигнал на его выходе меняет знак на противоположный. В результате напряжение на элементе 2 изменяется в отрицательном направлении. По достижении нижнего порога срабатывания происходит очередное переключение компаратора 5 и изменение знака его выходного сигнала. В дальнейшем процесс периодически повторяется На выходе компа ратора 5 формируются прямоугольные импуль сы со скважностью два. Делитель 7 частоты делит, н;шример в 2 р за, частоту выходных сигналов компаратора 5. Выходные импульсы компаратора 5 и делителя 7 поступают на вход элемента 6 равнозначности, знак выходных импульсов соответствует произведению знаков его входных импульсов. Поэтому при нулевом значении коэффициента взаимоиндукции обмоток трансформатора 1 на выходе элемента 6 и преобразователя в целом формируются ШИМсигналы со скважностью два. При изменении углового положения вала трансформатора 1 изменяется коэффициент взаимосвязи его обмоток. Процесс перемагничивания обмоток трансформатора 1 происходит под действием суммы или разности токов в обмотках, что вызывает изменение скорости нарастания и спада напряжения на элементе 2 в зависимости от полярности выходных сигналов компаратора 5 и делителя 7, например, при одинаковой полярности выходных импульсов компаратора 5 и делителя 7 скорость нарастания напряжения на элементе 2 максимальная, а при различной - минимальная. Делитель 7 изменяет свое состояние по переднему фронту выходного импульса компаратора 5. В результате по обе стороны от переднего фронта положительного импульса делителя 7 расположены два более узких сигнала компарато ра 5, полярность которых совпадает с полярностью сигналов делителя 7. А по обе стороны от заднего фронта положительного импульса делителя 7 расположены два и более широких сигнала компаратора 5, полярность которых противоположна полярности сигналов делителя 7. При этом скажность выходных сигналов элемента 6 и преобразователя изменяется пропорционально угловому перемещению при сохранении начального периода следования этих сигналов. Формула изобретения Преобразователь углового перемещения в ШИМ-сигналы, содержащий вращающийся трансформатор, один конец первой обмотки которого через первьш и второй токоограничивающие элементы подключен соответственно к общей шине и к инвертирующему входу рюгенеративного компаратора, выход которого подключен к другому концу первой .обмотки вращающегося трансформатора, один конец второй обмотки вращающегося трансформатора подключен к общей шине, а другой конец соединен с одним концом третьего токоограничивающего элемента,- отличающийся тем, что,С целью расширения функциональных возможностей, в него введены делитель частоты и элемент равнозначности, выход регенеративного компаратора подключен к одному входу элемента равноэначности, а через делитель частоты подключен к другому входу элемента равнозначности и к другому концу третьего токоограничивающего элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 704186 1.Авторское свидетельство СССР N 334583, кл. G 08 С 9/04, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР по эаявке N 3256217/18-24, кл. G 08 С 9/04, 17.02.81 5 (прототип).