Преобразователь угла поворота вала в код
О П И С --А-Н--И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ (i t) 4 I 672 I
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.01.72 (21) 1?33188/18-24 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет
Опубликовано 25.02.74. Бюллетень ¹ 7
Дата опубликования описания 13.12.?4 (51) М. Кл. G 08с 9/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.799 (088.8) (72) Автор изобретения
Г. Н. Орлов (71-) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД
Изобретение относится к технике преобразования аналоговых величин в код и может быть применено в автоматизированных информационных и управляющих системах с цифровыми вычислительными машинами для преобразования угла поворота вала в код с использованием в качестве датчиков синусно-косинусных вращающихся трансформаторов (СКВТ), питание которых осуществляется двумя напряжениями прямоугольной формы, сдвинутыми одно относительно другого по фазе на 90 .
Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, который запитывается от генератора тактовых импульсов двумя напряжениями прямоугольной формы, сдвинутыми одно относительно другого по фазе на 90, фазовый детектор, соединенный с выходом счетчика, подключенного к генератору, управляемому напряжением с выхода фильтра низких частот, вход которого через фазовый детектор связан с выходной обмоткой СКВТ. Двоичный код, соответствующий углу поворота вала а СКВТ, получают в регистре хранения путем стробирования при помощи формирователя строб-импульсов вентилей, соединенных с каждым разрядом счетчика.
Однако известный преобразователь имеет едостаточную точность преобразования, которая обусловлена скосом вершин выходного напряжения СКВТ прямоугольной формы, вследствие того, что активное сопротивление обмоток питания СКВТ не равно нулю, а их
5 индуктивность не бесконечно велика. Погрешность преобразования имеет особенно большое значение в преобразователе угла поворота вала в код, в котором в качестве датчика использован многополюсный СКВТ с электри10 ческой редукцией, где она может достигать
10 и более. Кроме того, погрешность увеличивается с повышением температуры окружающей среды СКВТ из-за увеличения активных сопротивлений обмоток питания СКВТ, 15 Целью изобретения является повышение точности преобразования угла поворота вала в код.
Для этого в преобразователь введен источ20 ник постоянного тока, причем входы фазового детектора подключены к выходам СКВТ, один выход фазового детектора соединен со входом фильтра низких частот и одним выходом источника постоянного тока, другой
25 выход — со вторым входом фильтра низких частот, управляющие входы фазового детектора подключены к соответствующим выходам счетчика.
На чертеже приведена блок-схема преобра30 зователя.
416721 гт
1 рсоор яз013ятсль 3 Гля Но !30))oTII в)я,«я 13 ко,!
c0;Icp)I«I! СКВТ 1, в качестве исто«инка 11птания которого используется генератор так гоHblX HXIII)i Обмоткя СКВТ I 110дк,!10чепя кО 1)хо !3 фазового детектора 3, содер)кащего клю:и - 1, <), 6 и 7, причем первый управляющий вход фазового детектора 3 сосдипсн с одним плечом триггера старшего р азряда 8 с !ст 1 ика 9. а второй управляющий вход его — с другим плечом триггера старшего разряда 8. Выходы фазового детектора 3 подключены ко входам фильтра низких !астот 10, а один из них соединен также и с выходом источника постоянного тока 11. Выход фильтра низких частот 10 через генератор, управляемый напряжcнием 12, связан со входом счетчика 9. Выходы всех разрядов счетчика 9 соединены через вентили 13 со входами регистра хранения 14. Управляю!ций вход вентилей 13 подк:по«сн к формирователю строб-импульса 10, которьш соединен по входу с одним из выходов генератора тактовых импульсов 2. Преобразователь работает следующим образом. При повороте вала СКВТ 1 на некоторый угол г< фазовьш детектор 3 вырабатывает напряжение рассогласования. Постоянная составля!Ощая этого напряжения, выделяемая фильтром низких частот 10, пропорциональна разности между углом а поворота вала СКВТ 1 и вырабатываемым значением угла <р, Îпредслясмым фазой импульса триггера старшего разряда 8 счетчика 9. Генератор, управляемый напря)кением 12. изменяст часто гу возбуждения счетчика 9 до тех 110р, пока постоянная составл1пощая напря)кения с выхода фазового детектора 3 не будет раш а нулю. Когда разность ме)кду углами и и <1) сводится к нулю, стробируя ка)кдый разряд счетчика 9 импульсом с формирователя стробихшульса 15 на вентилях 13, в регистрс хранения 14 получаем двоичный код, соответству)ощий углу и поворота вала СКВТ 1. С!днако, так как выходное напряжение СКВТ 1 прямоугольной формы имеет скосы вершин, ввиду того, что активное сопротивление входных обмоток питания СКВТ 1 не равно нулю, а их индуктивность пе равна бесконечно велика, полученный двоичньш код бу;!ет соответствовать углу а поворота вала СКВТ 1 с некоторой постоянной погрешностью, определяемой величиной этих скосов. Чтобы компенсировать постоянную погрешность, ток от »cIo«»III;II »ocTo»HHoro тока 11 при поступлении вк1о<ающего сигнала с триггера старшего рязр»да 8 счетчика 9 ня первый управляющий вход фазового:!етектора 3 пропускается через 5:3»мкнугый ключ 4 по выходной обмотке C1(BT 1, а !ip» 110сту!!ленни включающего сигНаЛа С трщгсера СтарШЕГО раэряда 8 На ВтОрОй управл»ющий вход фазового детектора 3, замыкастс» на землю через ключ 7. Компенсирующий ток источника постоянного тока 11 выбирают таким, чтобы падение напряжения !!а в<сходной обмотке СКВТ 1, вызванное проrc;1H!i .". этого тока, было равно постоянной с<к 1 ав,"»<о)цсй напряжения, определяемого 15 скосом вершин выходного напряжения CKDT 1. Таким образом, постоянная составл»ющая г,ыходного напряжения фазового детектора 3 будет смещена падением напря)ксния на выходной обмотке СКВТ 1 на вели20 !ину, равную постоянной погрешности с противо!п)лож ы знаком. В этом случае постоянная ..!огрешность преобразования будет компенсироваться и при изменении температуры Окружающей среды C1(BT 1, так как компен25 сирующий ток при указанном выше его выпоре зависит только от отношения активных сопротивлений Bxo Hblx H выxo+Hblx Обмоток СКВТ 1. Предмет изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содсрж<1!ц)п! последовательно включенные генератор тактовых п)шульсов, синусно-косинус35 ный вращаю)цпйся трансформатор, фазовьш детектор, фильтр низких частот, генератор, управл»смый напряжением, и счетчик, выход ка)кд»го разряда которого соединен с вентилями, связанными управляющими входами 40 с формирователем строб-импульса, подклю«енным к одному из выходов генератора тактовых импульсов, и выходами соединенных с регистром хранения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преоб45 разования, в преобразователь введен источник постоянного тока, причем входы фазового детектора подкл!очсны к выходам синусно-косинусного вращающегося трансформатора, один выход фазового детектора соединен со 50 входом фильтра низких частот и одним выходом источим!ка постоянного тока, другой выход — со вторым входом фильтра низких частот, управляющие входы фазового детектора подключены к соответствующим выходам 55 счетчика. Редактор А. Зиньковский Составитель И. Назаркина Техред Л. Богданова Корректор Н. Лебедева Заказ 3598/9 Изд. № 514 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2
