Способ преобразования угла поворота вала фазовращателя в код
О П И С А Н И Е 317090
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства Х
Заявлено 20. I I l.1969 (№ 1326347j18-24) с присоединением заявки М
Приоритет
Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень . и 30
Дата опубликования описания 20.XII.1971
ЧПК б 08с 9/04
Комитет по цепам изобретений и открытий при Совете Министрое
СССР
УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения
Г. И. Курахтанов, А. И. Москалев и В. Ф. Тарае!
1„ o 3-1-1ф,у
Заявитель
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА
ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ В КОД
Изобретение относится к способам преобразования угла поворота вала в код с использованием фазовращателя с вращающимся полем в качестве датчика угла и может быть использовано в области вычислительной техники.
Известен способ преобразования угла поворота вала в код с использованием в качестве датчика угла фазовращателя, в котором с помощью специальной схемы хгногофазного питания создается вращающееся в пространстве поле (например магнитное, электрическое и т. д.), причем направление вращения поля не изменяется в процессе преобразования угла поворота в код.
В преобразователях, построенных известным способом, ошибки преобразования складываются из ошибки неравномерности вращения поля, ошибки формирователей импульсов, ошибок, вызванных сдвигом фаз между питающим и выходным напряжениями фазовращателя при нулевом положении ротора, а также задержкой сигналов в линиях связи.
Некоторые из этих ошибок можно уменьшить путем определенной начальной установки фазовращателя, однако, так как эти ошибки существенно меняются в зависимости от температуры, старения деталей и так далее, не удается достигнуть высокой точности преобразования. Особенно важным это обстоятельство оказывается прн создании преобразователей с малогабаритными и многополюсными фазовращателями (индуктосинами и т. п.), что является решающим фактором, препятствующим их применению в качестве датчиков высокоточных преобразователей угла поворота в код.
В предлагаемом устройстве, с целью ис10 ключення преобразования, измерение угла поворота производится сначала прн направлении вращения поля фазовращателя в одну сторону, а затем, после переключения фаз питающей сети, при направлении вращения
15 поля в другую сторону. Эквивалент измеренного угла в коде вычисляется как полуразность результатов этих двух преобразований.
На чертеже представлена схема преобразователя для осуществления предлагаемого
20 способа.
Низкочастотное двухфазное синусоидальное напряжение питающей сети подается на статор индукционного фазовр ащателя 1 через переключатель 2. Напряжение одной из
25 фаз подается также на формирователь импульсов опорной фазы 8.
Сннусоидальное напряжение с ротора фа зовращателя 4, фаза которого пропорциональна углу поворота ведущего вала, посту30 пает на формирователь импульсов 5. Импуль317090
Уа Хб
1у—
iVa — К (Х Л1а +Л26+ ЛЗа + Л4а, Лба Лба) > (1) Следовательно, 20
Предмет изобретения сы с формирователей 8 и 5 поступают на разрешающе-запрещающее устройство 6, на которое одновременно с генератора 7 подаются импульсы высокой частоты. Импульсом с формирователя 8 разрешается, а импульсом с формирователя 5 "àïðåùàåòñÿ прохождение импульсов с генератора 7 на вход счетчика 8.
В резульгате счетчиком 8 фиксируется число
1мнульсов, пропорциональное углу поворота ведущего вала фазовращателя, Код счетчика
:1ередается в цифровую вы 1нслительнУ1о машину (ЦВМ) 9.
Если переключатель находится в положешш а, то число, переданное ЦВМ 9, равно где A,. — результат преобразования для случая нахождения переключателя в положении а;
К вЂ” масштабнып коэффициент; я — — измеряемый угол повор01 а ФЗ1.10вр ащателя;
Л1, — ошибка неравномерности вращения магнитно! о поля;
Л2а — ошибка формирователя 3;
Лз, — ошибка формирователя 5;
˄— ошибка, вызванная сдвигом фаз между питающим и выходным папрябкенпямп фазовращателя при а=О;
Л5-,, — ошибка, вызванная сдвигом фаз в линиях связи;
Ла, — сумма всех других ошибок, напри»ер, ошибки дискретности, ошибки из-за помех в линиях связи и т. д.
Если перекл1очатель 2 находится в положении о, то число, переданное ЦВМ 9. равно
" б — К, + Л16+ 26+ Лзб+ Л-46+Лбб+ х 2
+ / g (2) где V6- — результат преобразования угла поворога фазовращателя для случая нахождеш!я переключателя в положении б; Л!б, Л26, Лзб, Лаб-, Лз-„-, Л„-„- — соответствующие значения ошибок;!еравпомерности вращения магнит»о-о;1оля, формирователя 8, формирователя
5, сдвига фаз мебкду питающим и выходным напряжениями фазовращателя, сдвига фаз в линиях связи, дискретности, помех и т. д. при нахождении переключателя в положении б.
Окончательный результат находится как полуразность результатов преобразования при разных направлениях вращения поля из выражения
Так как ошибки 52a — Л5а и Л26 — Л56 пе зависят от направления вращения поля, то
I-!2a== Л26 Лза-= Л-зб> Л4а Лаб»Л-ба — Л56. а,! а б К + 1а !и!+ (а,,— Ь,,fJ (4) 1
Из выражения (4) следует, что ошибки формирователей импульсов и ошибки, обус25 ловленные сдвигом фаз сигнала в линиях связи пскл1очаются, а ошибка неравномерности магнитного поля и прочие ошибки уменьш аются.
Таким образом, применение данного спосо50 ба позволяет значительно снизить требования к стабильности и разбросу параметров формирователей импульсов, линий связи, фазовращателей и питающих напряжений.
Способ преобразования угла поворота ваЛа фаЗОВРашатЕЛЯ В КОД, Ота1ияатЩайСЯ тЕМ, 40 что, с целью уменьшения влияния на точность преобразования фазовых ошибок, внос14мых элементами преобразователя, преобразование фазы угла производится последовательно дважды: сначала прн направлении
45 вращения поля фазовращателя в одну сторону, а затем, после переключения фаз питающей сети, lipè ьращении поля фазовращателя — — в другу!о сторону, а окончательпьш резул TBI получают как полуразность
50 резульгатов преобразовап:!я при разных направлениях вращения поля.
317090
Составитель М. В. Черенкова
Текрсд Л. В. Куклина Корректоры: Т. А. Гревцова и Е. И. Усова
Редактор Е. Гончар
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3407, 2 Изд. № 1426 Тираж 473 Подписно
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5
