Преобразователь фаза-код

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п 560336

Сова Советова

Социалистнчвокин

Рвспублнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.01.75 (21) 2099276/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 13.07.77 (51) М. Кл.з H ОЗК 13/02

Государственный комитет

Совета Министров CCCP (53) УДК 681.325(088.8) an делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. П. Абрамович (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗА — КОД

Преобразователь откос! тся к вычислительной технике и автоматике и может быть приuIeIIeII при сопряжении вала с ЭВМ.

Известен преобразователь для получения кода угла, в котором сельсин-датчик может быть фазовращателем при запитке от промышленной сети (1).

Наиболее близким техническим решением к данному является преобразователь фаза— код, содержащий узел управления реверсивным счетчиком, генератор импульсов, соединенный с одним из входов реверсивного счетчика (2).

Для такого преобразователя характерна низкая частота преобразования и выдачи кода угла.

Чтобы повысить быстродействие и надежность, в предлагаемый преобразователь введен узел преобразования код —,фаза, входы которого соединены с .выходами .реверсивного счетчика, а выход — с входами узла управления реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к двум другим входам реверсивного счетчика.

На фиг. 1 показана блок-схема преобразователя фаза — код; на фиг. 2 — эпюры напряжений.

Преобразователь состоит из генератора 1 импульсов, узла 2 преобразования код — фазовый угол, узла 3 управления реверсивным счетчиком и реверсивного счетчика 4.

Узел 2 преобразования код — фазовый угол состоит из блока 5 преобразования кода угла в код синуса, блока 6 преобразования код угла — код,косинуса, преобразователей 7, 8, код — переменное напряжение и фазосдвигающей цепи 9.

Узел 3 управления;реверсивным счетчиком состоит из дифефренциального усилителя 10, инверторов 11 и 12, дифференциальных цепей

10 13, 14, элемента ИЛИ 15, операционного усилителя 16, элементов И 17 и 18, триггера 9 элементов И 20, 21, 22, 23 и элементов ИЛИ

24 и 25.

В предлагаемом преобразователе генератор

15 1 импульсов соединен с реверсивным счетчиком 4 который связан с узлом 2, подключенным к узлу 3, выход которого соединен с реверсивным счетчиком 4.

В узле 2 преобразования код — фазовый угол блок 5 преобразования код угла — код синуса соединен с преобразователем 7, блок

6 преобразования код угла — код косинуса — с преобразователем 8, а выходы преобразователей 7 и 8 соединены с цепью 9.

В узле 3 управления реверсивным счетчиком дифференциальный усилитель 10 связан с инвертором 11 и дифференцирующей цепью

13, выход инвертора 11 с дифференцпрующей цепью 14, выходы дифференцирующих

3о цепей 13 и 14 — с элементом ИЛИ 15, выход которого подключен к элементам И 17 и 18

560336

Зо

3

Выход операционного усилителя 16 соединен с элементом И 17 и инвертором 12, который связан с элементом И 18. Элементы И 17 и 18 соединены с триггером 19, выходы триггера

19, дифференциального усилителя 10 и инвертора 11 — с элементами И 20, 21, 22 и 23, выходы элементов И 20 и 21 — с элементами

ИЛИ 24, выходы элементов И 22, 23 — с элементом ИЛИ 25.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.

На вход .преобразователя поступает напряжение U

U sin cot. В узле 3 фаза входного напряжения Usin (et + а) оравнивается с фазой эталонного напряжения U

2 для управления фазовым сдвигом эталонного напряжения. В узле 2 код угла преобразуется на элементах 5 и 6 ia коды синуса и косинуса угла, которые поступают на преобразователь 7 и 8 код- переменное напряжение и преобразуются в напряжения Usin mt.

° sin()+45 ) и U sin mt.сов(+ 45 ). Напряжения преобразователей 7 и 8 поступает на фазосдвигающую цепь 9. Со средней точки цепи 9 снимается эталонное, напряжение

U

Узел 3 управления реверсивным счетчиком работает следующим образом.

Входные напряжения U sin (et + а) и

U sin (Ы + p), эпю ры которых показаны на фиг. 2, поступают на усилители 10 и 16, выходы усилителей соединены с и нверторами 11 и 12. (Эпюры выходных, напряжений схем узла 3 также показаны на фиг. 2).

Напряжения с выходов усилителя 10 и инвертора 11 поступают на дифференцирующие цепи 13 и 14, выходы которых через элемент

ИЛИ 15 соединены с входами элементов И

17 и 18, на вторые входы элементов И поступают выходные напряжения усилителя 16 и инвертора 12.

Выходные сигналы элементов И 17 и 18 управляют триггером 19,,положительная полярность выходного напряжения 19> (единичный выход) соответствует нарастающему участку суммарной синусоиды на выходе операционного усилителя 16, положительная полярность напряжения 19 (нулевой выход) соответствует спадающему участку. Полярность напряжения дифференциального усилителя 10 зависит от знака разности фазовых углов входных напряжений. Соотношение полярности выходных напряжений усилителя 10 и триггера 19 определяет сигнал управления реверсивным счетчиком 4. При совпадении полярности выходного напряжения усилителя 10 и выхода «единица» триггера 19 срабатывают элементы И 20 и 21, выходные напряжения ксторых через элемент ИЛИ 24 поступают на счетчик 4 как сигнал сложения.

При несовпадении полярностей выходных наг ряжений усилителя 10 и выхода «единица» триггера 19 срабатывают элементы И 22 и 23, выходные напряжения, которых через элемент ИЛИ 25 поступают на реверсивный счетчик 4 как сигнал вычитания. На вход счетчика 4 поступают импульсы с генератора

1, счетчик 4 вырабатывает код р.

Таким образом, применение полупроводниковых элементов счетной техники, позволяет значительно увеличить быстродействие и надежность преобразователя и вести съем кода угла со скоростью более высокой, чем скорость изменения кода угла на величину младшего разряда.

Формула изобретения

Преобразователь фаза —,код, содержащий узел управления реверсивным счетчиком, генератор импульсов, соединенный с одним из входов реверсивного счетчика, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности преобразователя, в него введен узел преобразования код — фаза, входы .которого соединены с выходами реверсивного счетчика, а выход — с входами узла управления реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к двум другим входам реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зверев А. E. и др. Преобразователи угловых перемещений,в цифровой код. М., «Энергия», 1974, с. 81 — 82.

2. Патент Великобритании № 1234081, кл.

G 4М, 1971, 560336 цgj n(a)t ta) 71

1б

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Н. Аук

Заказ )850/2 Изд. № 478 Тираж 1109 Подписное

Щ1И1И1П Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьгп й

113035, Москва. 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

L1 õþ(t г п

8 Я

Составитель И. Назаркина

Техред Л. Котова