SU746655A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относитс  к ббласти автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  смазки аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством . . . Известны преобразователи угла по ,ворота вапа в код, содержащие индукционный параметрический датчик угла, выходы которого соединены с выходами источников посто нного тока и подключены к входам интегрируницего фазометра , в котором осуществл етс  усреднение следующих подр д мгновенных значений фазовых сдвигов за оборот модул тора параметрического датчика угла и преобразование среднего значени  фазового сдвига в код ij. Недостатком таких преобразователе  вл етс  погрешность, вызванМай температурнрй и временной нестабильност источников посто нного тока и интегрирующего фазометра. Известен также преобразователь, содержаидий датчик угла, подключенный через.коммутатор к цифровому фазомет ру. В таком преобразователе перед началом измерений при неподвижном состо нии входного, вала определ ют 1поправку, соответствующую погрешности , вносимой цифровым фазометром, величину угла определ ют в виде суммы измеренного значени  и величины поправки 2, Недостатком преобразовател   вл етс  необхо; имость проведени  дополнительных измерений и вычислений. Кроме того, такому преобразователю свойственна погретиность, св занна  с изменением его параметров в процессе эксплуатации. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий индукционный параметрический датчик угла, два источника посто нного тока, подключенные к входам компараторов, блок формировани  унитарного кода (БФУК},один выход которого, подключён к входу установки в нуль реверсиЪного счетчика , а выход разр дов реверсивного счетчика подключен к БФУК З . БФУК формирует последовательность пачек импульсов.Число импульсов в каждой пачке пропорционально мгновенному значению угла поворота. Число пачек импульсов, соответствующее одному циклу измерени , определ етс 

счётчиКом пачек, вход щим в состав БФУК.,

Недостатком известного преобразовател   вл етс  погрешность, вызванна  температурной и временной нестабИЛЬНОСТЬЮ ИСТОЧНИКОВ ПОСТОЯННОГО ТОка и компараторов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы преобразЫвател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в Предложенный преобразс5ватель угла поворота вала в код., введены два; коммутатора, дешифратор, элемент НЕ, Четыре элемента И и триггер. (Второй выход БФУК подключен ко вхору дешифратора, выход которого подлюЧен к одним входам первого и второго элементов И и через элемент НЕ к одним входам третьего и четвертого элементов И, другие входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами; БФУК, а выходы подключены к счетным входам реверсивного счетчика. Другие входы первого и второго элементов И соединены соответственно с п тым и шестым выходами БФУК, а выходы подключены ко входам триггера, выходы которого подключены к управл ющим входам коммутаторов. Другие входы первого коммутатора подключены к выхбдам индукционного параметрического датчика угла, а выходда ко входам компараторов. Входы второго коммутатора подключены к выходам Компараторов , а выходы - ко BTOjJOMy и третьему входам БФУК.

Структурна  схема преобразовател  yrJiU поворота зала в код представлена на Чертеже.

Преобразователь содержит индукционный параметрический датчик угла 1, подключенный к коммутатору 2, выходы которого соединены с выходами источников 3 и 4 посто нного тока и подключены через компараторы 5 и 6 к коммутатору 7. Вцходы коммутатора 7 подключены ко входам БФУК, один выход которого подключен ко входу установки в нуль реверсивного счетчика 9, второй выход - ко входу дешифратора 10, выход которого подключен к одним входам элементов И 11 и 12 и через элемент .13 НЕ к элементам И 14 и 15. Выходы элементов И 11 и 12 подключены ко входам триггера 16, выходы которого подключены к управл ющим входам; коммутатора 2 и 7. Выходы элеMeiwoB И 14 и 15 подключены ко входалГ Сложени  и вычитани  счетчика 9.

БФУК 8 содержит элементы И 17 и 18/ подключенные к единичным входам триггеров 19 и 20, единичные выходы которых через элементы И 21 и 22 подкгаочёны ко входам элементов И 14 и 15. Вторые входы элементов И 21 и .22 ;Подключецы к нулевым входам триггеров 19 и 20, а третьи входы - к выходу генератора 23 импульсов. Источник 24 команды Пуск подключен

к единичным входам триггеров 25 и 26. Выход триггера 25 подключен к элементу И 27, другой вход которого соединен через дешифратор 28 с выходом счетчика Э, а выход элемента И 27 с подключен к нулевым входам счетчика 9 и триггеров 19 и 20.Единичные выходы триггеров 19 и 20 по ключены к элементу И 29, выход которого подключен к нулевым входам триггеров

л 19, 20 и 25 и ко входу счетчика 30, импульсный выход переполнени  которого подключен к нулевому входу триггера 26. Потенциальные выходы старшего разр да счетчика 30 подключены к элементам 11 и 12, а выходы разр дов счетчика 30 - к дешифратору 10. Преобразователь работает следующим образом.

При подключении обмотки статора датчика 1 через коммутатор 2 ко входу компаратора 5, а обмотки ротора . датчика1 ко входу компаратора 6 на входах компараторов 5 и 6 формируютс  синусоидальные сигналы, сдвиг фаз между которыми пропорционален

5 углу поворота входного вала датчика 1. Компараторы 5 и б формируют импульсы при переходе входных синусоидальных сигналов через нуль, например , при положительном градиенте.

Q Импульсы компараторов 5 и 6 через коммутатор 7 поступают на входы элементов И 17 и 18 блока 8.По команде Пуск с источника 24 триггеры 25 и 26 устанавливаютс  в

с состо ние 1, и открываютс  элементы И 17 и 18. Первый после команды Пуск выходной импульс коммутатора 7 устанавливает соответствующий из триггеров 19 или 20 в состо ние 1, открываетс  один из элементов И 21

0 или 22, и импульсы с генератора 23 через последовательно соединенные элементы И 21 и 14 или через элементы И 22 и 15 поступают на вход сложени  или вычитани  счетчика 9. Импульс с другого выхода -коммутатора 7 устанавливает другой триггер 20 или 19 в состо ние 1. Элементы И 21 и 22 закрываютс , и счет импульсов на счетчике 9 прекращаетс . При

Q этом открываетс  элемент И 29, устанавлива  триггеры 19/ 20 и 25 в состо ние О и занос  1 в счетчик 30, По приходе следующего выходного импульса коммутатора 7 цикл измерени  мгновенного значени  угла повтор етс  . Следующа  пачка и 1пульсов текущего отсчета угла складываетс  на счетчике 9 с числом импульсов предыдущих отсчетов.

При достижении определенного кода

Claims (3)

1. 0 на счетчике 30 срабатывает дешифратор 10, через элемент 13 НЕ закрыва  элементы И 14 и 15 и устанавлива  триггер 16 в другое устойчивое состо ние . На коммутаторах 2 и 7 происходит переключение каналов. Обмот5 ка статора датчика 1 подключаетс  ко входу компаратора 6, а обмотка р тора - ко входу компаратора 5. Выхо компаратора 5 подключаетс  ко входу элемента И 18, а выход компаратора б - ко входу элемента И 17. При достижении н счетчике 30 пол вины полного значени  кода дешифратор 10 отключаетс ,элементы И 14 и 15 открываютс , и в счетчик 9 посту пают очередные пачки импульсов, соответствующие текущим отсчетам угла Повторное срабатывание дешифратора 10 происходит через половину период работы счетчика 30 после первого срабатывани . Коммутаторы 2 и -7 воз вращаютс  в первоначальное состо ни элементы И 14 и 15 закрываютс  до момента переполнени  счетчика 30. По импульсу переполнени  счетчика 30 триггер 26 устанавливаетс  в сос то ние О, элементы И 17 и 18 закрывгиотс , и цикл измерени  заканчи ваетс , В момент повторного срабатывани  дешифратора 10 в счетчике 9 устанав ливаетс  среднее значение кода угла поворота за цикл измерени . По окончании предыдущего цикла измерени  по импульсу Пуск начина етс  следующий цикл измерений. Длительность цикла измерени  определ етс  емкостью счетчика 30, число ра р дов которого выбираетс  из услови обеспечени  цикла измерени  за один оборот модул тора датчика 1. За вре|м  переключени  коммутаторов 2 и 7 и окончани  переходных процессов, Св занных с переключением, произвощитс  за цикл измерени  два отключе1ни  входов счетчика 9 от блока 8. Моменты переключени  коммутаторов 2 и 7 равномерно расставлены в цикле измерени , что исключает вли ние погрешности углового шага зубцов модул тора . Дл  исключени  погрешности при переходе чере:з полное значение фазы выходных сигналов датчика 1 в процессе цикла усреднени  предназначен дешифратор 28 и элемент И 27. Если число импульсов в первой пачке после команды Пуск превышает половину максимального числа импульсов в пачке , то срабатывает дешифратор 28 и элемент И 27. Счетчик 9 и триггеры 19 и 20 устанавливаютс  в состо ние О. В результате суммировани  всегда начинаетс  с пачки импульсов, меньшей, чем половина максимального значени  числа импульсов в одной пачке. После первой пачки импульсов, зафиксированной в счетчиках 9 и 30, триггер 25 устанавливаетс  в состо ние О и элемент И 27 закрываетс . Введение двух коммутаторов 2 и 7 дешифратора 10, элемента 13 НЕ, элементов И 11, 12, 14, 15 и триггера 16 исключает влин ие нестабильности 5 источников 3 и 4 посто нного тока и компараторов 5 и 6 на погрешность преобразовател . Все остальные элементы БФУК 8 и счетч 1К 9 выполн ют вычислительные 1и логические.функции и практически не внос т погрешности в результаты измерени . Таким образом, предложенный преобразователь обладает более высокими точностными характеристиками по сравнению с изв 1Ё1стными преобразовател ми того же назначени . Экономический эффект от использовани  предложенного преобразовател  определ етс  его Техническими преимуществами . f Формула изобретени  Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий индукционный параметрический датчик угла, два источника посто нного тока, подключенных ко входам компараторов, блок формировани  унитарного кода, один выход которого подключен к входу установки в нуль реверсивного счетчика, а выход разр дов реверсивного счетчика подключен к первому входу блока формировани  унитарного кода, отличаюц и и с   тем, что, с целью повышени  точности работы преобразовател , в него введены два коммутатора, дешифратор , элемент НЕ, четыре элемента И и триггер, второй выход блока формировани  унитарного кода подключен ко входу дешифратора, выхой которого подключен к одним входам первого и второго элементов И и через элемент НЕ к одним входам третьего и четвертого элементов И, другие входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами блока форкшровани  унитарного кода, а выходы подключены к счетным входам реверсивного счетчика , другие входы первого и второго элементов И соединены соответственно с п тым и шестым выходами блока форировани  унитарного кода, а выходы одключены ко входам триггера, выхоы которого подключены к управл ющим входам коммутаторов, другие входы первого коммутатора подключены к выходам индукционного параметрического атчика угла, а выхоДы - ко входам компараторов, входы второго коммутатора подключены к выходам компаратоов , а выходы - ко второму и третьеу входам блока формировани  унитарного кода. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 503268, кл. G 08 С 9/00, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 455356, кл. G 08 С 9/рО, 1972.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 372682, кл. Н 03 К 13/20, 11.08.71 ( прототип).