Преобразователь угла поворота вала в цифровой код

(и) 427364

Союз Советских

Социалистических

Респубттик к ьвтовскомю сеидетедь тн (6!) Зависимое от авт. свидстельства— (22) Заявлено 12.06.72 (21) 1794763/18-24 (51) М. Kë. 6 08с 10!00 с присоединением заявки М—

Государственный комитет I

Совета Министров СССР па делан изобретений и открытий (82) Прпоритет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 05.02.75 (53) УДК 621.314,2 (088.8) (72) Авторы изобретешгя

Д. Н. Дудин и В. Г. Курчавый (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к технике автоматического управления и контроля, в частности к устройствам связи контролирующих и управляющих цифровых машин с объектами контроля и управления.

Преооразо ватели угла поворота вала в цифровой код, содержащие датчик угла, широтно-импульсный модулятор (ШИМ) и преобразователь аналог — код, известны. Недостаток этих преобразователей заключается в неточности преобразования.

Цель изобретения — повысить точность работы преобразователя. С этой целью в предлагаемый преобразователь введены выпрямитель, формирователь опорного напряжения, ключ и операцион lblH усилитель, причем выход датчика угла соединен со входами выпрямителя и формирователя опорного напряжения, выход которого через ШИМ соединен с управляющим входом ключа, сигнальный вход которого соединен с выпрямителями, а выход — с операционным усилителем, выход последнего соединен с преооразователем аналог — код.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется чертежом, где 1 — датчик угла типа синусно-косинусной вращающийся трансформатор (СКВТ), сельсин, трехщеточный потенциометр и пр., 2 — выпрямители, 8 — формирователь опорного напряжения, 4 — широтно-импульсный модулятор, 6 — тактовый генератор, б — ключ, 7 — операционньш усилитель, 8 — преобразователь аналог — код, 9— собственно преобразователь.

Предлагаемьш преобразователь работает следующим образом. Напряжение выходных обмоток датчика угла 1 подают на формирователь опорного напряжения 8 и одновременно после выпрямления через ключ 6 на операционный усилитель 7, включенный в масштабном режиме. На выходе формирователя опорного напряжения получают напряжение, пропорциональное только текущей крутизне S выходного напряжения датчика и не зависящее от угла поворота ср. Опорное напряжение управляет широтно-импульсным модулятором 4, на выходе которого получают импульсное напряжение, длительность импульсов которого пропорциональна текущей крутизне. Изменение коэффициента усиления осуществляется путем прерывания сигналов на выходе, поступающих на выход операционного усилителя, ключом 6.

Изменяя соотношение между временем нахождения ключа в открытом и закрытом состояниях, можно непосредственно изменять коэффициент передачи усилителя в широком диапазоне.

Допустим, что при какой-то средней крутизне выходных сигналов братчика имеем какой-то средний коэффициент усиления и, сле427364

Ъик " ®

Составитель Г. Антонова

Техред Е. Борисова

Корректор И. Симкина

Редактор В. Фельдман

Заказ 1718)563 Изд. № 825 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» довательно, напряжение на его выходе= ср.

При увеличении крутизны напряжения (при фиксированном значении угла cp) увеличивается напряжение на входе ключа, увеличивается величина опорного напряжения, но увеличивается и длительность им пульсов на выходе

ШИМ (ск важность) . Импульсы, воздействуя на ключ, уменьшают среднее время наличия сигнала на входе операционного усилителя, следовательно, на выходе операционного усилителя напряжение остается неизменным. При уменьшении крутизны напряжения все происходит наоборот.

Показанная работа схвмы проводится в секторах 0 -45 угла поворота СКВТ или

0+30 — сельсина. При помощи коммутатора секторов преоб разователь может использоваться во всем диапазоне 0 —:360 .

Точность преобразователя в основном зависит от способа формирования опорного напряжения и преобразования его в ШИМ.

Наиболее простым и целесообразным способом получения опор|ного напряжения является следующий: систему двух векторов (для датчика типа СКВТ) или трех векторов (сельсин) преобразуют в П-фазную систему векторов, затем Вср выходное напряжение полученной П-фазной системы векторов детектируют по амплитуде (выпрямляют с одним знаком) и суммируют. При этом постоянное на5 лряжение является функцией только крутизны выходных напряжений датчика и не зависит от текущего значения угла.

Предмет изобретения

Преобразователь угла поворота вала в цифровой код, содержащий датчик угла, широтно-импульсный модулятор и преобразователь аналог — код, отличающийся тем, что, с

15 целью повышения точности преобразования, в него введены выпрямитель, формирователь опорного напряжения, ключ и операционный усилитель, причем выход датчика угла соед инен со входами выпрямителя и формировате20 ля опорного напряжения, выход которого через широтно-.импульсный модулятор соединен с управляющим входом ключа, сигнальный вход которого соединен с выпрямителями, а выход — с операционным усилителем, выход

25 последнего соединен с преобразователем аналог — код.