SU1091202A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий источник питани , соединенный с входом фазовращател , выход которого соединен с информационным входом фазосдвигакгщей цепи, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с общей шиной, выходи - с входами блока преобразовани  интервала времени в код, а второй вход первого компаратора соединен с выходом фазосдвигающей цепи, о тличающий с . тем, что, с целью повьшени  его разрешающей способности, в него введены суьматор и генератор, а фазосдвигак ца  цепь выполнена управл емой , выход генератора соединен с управл ющим входом фазосдвигаюцей цепи, ВЫХОДисточника питани  соединен с вторым входом второго компаратора , выходы блока преобразовани  (Л интервала времени в код соедине с входами сумматора. ;о

Description

Изобретение относитск к измерительной технике, а именно к устройствам дискретных датчиков углар и может быть использовано в точном приборо строении. Известен преобразователь угла поворота, вала в код, содержащий синусно-косинусный вращаюпщйс  трансформатор (СКВТ), выход которог соединен через усилитель с первым входом фазочувствительного выпр мител , выход которого соединен с управл ю цими входами первого и второго ключей и с входом генератора переменной частоты, выход которого соединен с входами первого и второг ключей, выходь которых соединены с входами реверсивного счетчика, выхо которого соединен с входом функционального преобразовател  код-напр  жение, выходы которого соединены с синусной и косинусной дбмотками сквт tn. Недостатком такого преобразовате л   вл етс  низка  разрешающа  способность э определ ема  квантом функ ционального преобразовател  код-напр жение . Наиболее близким к пррдагаеыаму  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источни питани , соединенный ,с входом фазовращател , выходы которого со единен через фазосдвигающую цепь с первыми входами компараторов, вторые входы которых соединены с общей шиной, а вьЕсо.ды -- с входами блока преобразовани  интервала времени в код С2 . Недостатком известного преобразо вател   вл етс;  низка  разрешающа  способность, ограничени  разрешающе способностью блока преобразовани  интервала времени в код. Цель изобретени  - повышение разрешающей способности преобразова тел  угла поворота вала в код. Поставленна  цель достигаетс  те что в преобразователь угла поворота вала в-код, содержащий источник пит ни , соединенный с входом фазовраща уел , выход которого сое,динен с информационным входом фазосдвигающей цепи, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с общей пшной, выхо.цы - с входами блока преобразовани  интервала времен  в код, а второй вход первого компаратора соединен с выходом фазосдвигающей цепи,, введены сумматор и генератор , а фазосдвигаюа а  цепь выполнена управл емой, выход генератора соединен с управл ющим входом фазо сдвигающей цепи, выход источника питани  соединен с вторым входом второго компаратора, выходы блока преобразовани  интервала времени в код соединены с входами сумматора. На фиг 1 приведена структурна  схема преобразовател  угла поворота вала в код; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу, Преобразователь угла поворота вала в код содержит фазовращатель 1 , управл емую фазосдвигающую цепь 2, генератор 3, компараторы 4 и 5 блок 6 преобразовани  интервала времени в код, сумматор 7 и источник 8 питани . На фиг. 2 изображены графики изменени  сдвига фазы синусоидального напр жени  с выхода фазосдвигающей цепи 2 относительно опорного напр жени  5J при различных значени х измер емого угла Чд (положени  А, Б, В); линий соседних уровней квантовани  блока 6 преобразовани  интервала времени в код (i) и (i+1); моменты времени 1, 2, считывани  кодов блоком 6 и суммировани  этих кодов в сумматоре 7 в течение периода TQ управл ющего периодического сигнала ; а также величина Д цены единицы младшего разр да блока 6 преобразовани  интервала времени в код. Преобразователь работает следующим образом.- . Генератор 3 формирует периодические сигналы треугольной формы, , подаюпд-гес  на управл ющий вход фазосдвигающей цепи 2, под действием которых она обеспечивает дополнительный фазовый сдвиг синусоидального напр жени  с выхода фазовращател  1 на угол 5 равный единице младшего разр да блока 6 с периодом, в течение которого происходит 2 циклов преобразовани  в этом блоке. На прот жении периода TQ управл ющего сигнала на вход сумматора 7 из блока 6 поступают 2 кодов угла, измеренного с дискретностью и , сумму которых сумматор накапливает. Так как из-за наличи  периодического фазового сдвига фаза напр жени  на первом входе компаратора 5 непрерывно мен етс , то в течении части периода выдаетс  код (I) (фиг, 2, 3 положение Б, участки а-б, г- д), а в течение оставшейс  части периода код (i+1) (фиг. 2,положение Б, участ ки б-в, в-г), Значение суммы кодов (i) и (i+l) за период Тд определ етс  сдвигом фазы - , пропорциональным измер емому углу. Значение суммы кодов с дискретностью л имеет на 01 значащих разр дов больше, чем код на выходе блока 6. Рассматрива  полученную сумму как оценку измер емого угла, наход т, что путем наложени  на основной фазовый сдвиг дополнительного периодического фазового сдвига и суммировани  кодов за период угол измер етс  с дискретностью д, меньшей дискретности и блоков 6 в , т.е. Л J /2 Получение dyMNOJ кодов за период Т- не имеет смысла (в части уменьшени  погрешности от дискретности) 024 без введени  дополнительного периодического фазового сдвига, так как в этом случае суммируютс  одни и те же коды в течение всего периода и сумма представл ет просто увеличенный в 2 раз код блока 6, а m дополнительных значащих разр дов содержат нули. Кроме того, осреднение кодов за период позвол ет уменьпшть шумовую составл ющую в коде блока 6, так как шум имеет нулевае среднее значение. Повышение точности измерени  угла с помощью предлагаемого преобразовател  расшир ет область его использовани , замен   в р де случаев измерение угла с помощью высокоточных оптических средств (теодолитов), обслуживаемых оператором, и позвол ет автоматизировать процесс высокоточного измерени  угла.

/i//

V.JJ .y

..

г.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий источник питания, соединенный с входом фазовращателя, выход которого соединен с информационным входом фазосдвигающей цепи, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с общей шиной, выходы - с входами блока преобразования интервала времени в код, а второй вход первого компаратора соединен с выходом фазосдвигающей цепи, о тличающий ся. тем, что, с целью повышения его разрешающей способности, в него введены сумматор и генератор, а фазосдвигающая цепь выполнена управляемой, выход генератора соединен с управляющим входом фазосдвигающей цепи, выход'источника питания соединен с вторым входом второго компаратора, выходы блока преобразования интервала времени в код соединеш с входами сумматора.

   >

   f 109