SU997064A2 - Преобразователь перемещени в код - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Изобретение относитс  к автомати- , ке и вычислительной технике и может быть использовано при обработке сиг налов перемещени  в код.

По основному авт.св, № 911583 известен преое5разователь перемещени  в код, содержащий источник питани , выходы которого соединены с первичной обмоткой синусно-косинусного датчика, четыре сумматора,четыре двухполупери одных выпр мител , два фильтра нижний чартот, интерпол тор и реверсивный счетчик. В устройстве осуществл етс  преобразование перемещени  в цифро- вой код (в последовательность импульсов на выходе интерпол тора - код унитарный) 1 .

Однако устройство не позвол ет осуществ.л ть контроль за измер емьи перемещением, что сужает функциональные возможности. Наличие такого контрол  позвол ет иметь информацию о погрешности преобразовател  и либо отдельно это регистрировать, либо далее эт.от сигнал использовать дл  коррекции преобразовател .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем обеспечени  контрол  измер емого перемещени .

Поставленна  цель достигаетс  , тем, что в преобразователь перемещени  в код введены привод, эталонный преобразователь перемещени  в кодг формирователь импульсов, делитель частоты, триггер, третий фильтр ниж- них частот и регистрирующий , вал эталонного преобразовател  перемещени  в код кинематически соединен с .

10 приводом,и валом синусно-косинусного датчика,а выход соединен через последовательно соединенные формирователь импульсов и делитель частотыс первьв вхр- дом триггера,выход интерпол тора соеди15 нен с вторым входом триггера, выход которого соединен через третий фильтр нижних частот с регистрирующим блоком.

На чертеже изображена блок-схема

20 предлагаемого устройства.

Схема включает источник 1 питани , синусно-косинусный датчик 2 с первичной обмоткой 3 и выходнЪ1ми синусной 4 и косинусной 5 обмотками, двухполу25 периодные выпр мители , сумматоры 10-13, фильтры 14 и 15 нижних частот, интерпол тор 16, реверсивный счетчик 17, привод 18 с эталлонным преобразователем 19, формирователь 20 импульсов,

Claims (2)

1. 30 делитель 21 частоты, триггер 22, фильтр 23 нижних частот и регистриру ющий блок 24, Устройство работает следующим образом . При вращении оси синусно-косинусного датчика 2 (вращение осуществл етс  приводом 18, с которым,также жестко св зана ось эталонного преобразовател  19) напр жени  синусной. 4 и косинусной 5 выходных обмоток соответственно пропорциональны выражени м , . S1M A-siM(t)-t (.) C05dL-SinU)t {1) где cL - угол поворота подвижной части датчика 2; № - углова  частота напр жени  питани  датчика
2. 2. Эти напр жени  поступают на двухпериодные выпр мители 6 и 7, на выходе которых образуютс  сигналы (sind-SIHUJ :/ О) /cosd(.-siMa;t/ (4) Выпр митель 7 выполнен так, что на его выходе получаетс  сигнал, рав ный абсолютной величине сигнала ,.(2) с обратным знаком. Сигналы (З) и (4) суммируютс  в сумматоре 12, на выходе которого образуетс , сигнал /uinu;t|(|eiMdl|-/c05cJL|) (Ю . . Огибающа ; сигнала после суммировани  имеет треугольную форму,, а ito частоте в 2 раза выше. Демодул ци  этой огибающей осуществл етс  обЬгчным фильтром 14 нижних частот. Аналогичные преобразовани  претер певают сигналы синусно-косинусного,г датчика 2 в блоках 8-11, 13 и 15, В сумма,5горе 10 происходит суммирование сигналов (-1) и (2) , поэтому сигнал на его выходе пропорционален . (SWd -k-C05)5ina)t V siviGL-45°)siMa)i ((, В сумматоре 11 (в котором практически осуществл етс  вычитание, та как один из сигналов подаетс  на инвертирующий вход) получаетс  сигнал Ca d-CObc)siviU)t -Tr2C05(d-45)sivm;-t (1 Как .видно, амплитуды суммарных сигналов имеют амплитуду в 2 раза большую, чем у входного сигнала. Под бором коэффициента усилени  сумматоров 10 и 11 амплитуду этих сигналов уравновешивают с амплитудой сигналов (1) и (2) (т,е, производ т нормирова ние амплитуды), В -двухпол рных В;ЫПр мител х 8 и 9осуществл етс  ввделение сигналов (б) и (7) с выхода сумматор 10ИИ,|5iv Cd-45}siMU )-i| w-Jco5((i-4 ;5inUJ-t/ (Ъ) в сумматоре 13 суммируютс  сигнал ( 8) и получаетс  сигнал IS v4ytK(5ivi(di-4b }|-|cosU-45;/ (9; Фи тьтру  несущую частоту сигнала (9) в фильтре 15, подучаем на его выходе треугольный сигнал, который, однако сдвинут относительно сигнала на выходе фильтра -14 на.90°, Таким образом , на выходах фильтров 14 и 15 образуютс  два треугольных сигнала удвоенной частоты, сдвинутых друг относительно друга на 90, Оба сигнала поступают на интерпол тор 16, на выходе которого образуютс  выходные сигналы в виде последовательности имрульсов , период которых в Р раз меньде периода входных треугольных сигналов , где Р - коэффициент интерпол ции . Эти импульсы содержат всю-информацию о перемещении (унитарный код) и при необходимости подсчитываютс  счетчиком 17, Если синусно-косинусный датчик характеризуетс  погрешностью , то при преобразовании перемещени  в код рассто ни  между выходными импульсами на выходе интерпол тора неодинаковы. Одновременно с осью синусно-косинусного датчика вращаетс  ось эталонного высокоточного преобразовател  19, Последний формирует за о борот.У импульсов (обычно он  вл етс  фотоэлектрическим растровым, но может быть иного типа). Величину N может составл ть количество импульсов пор дкаЗбОО-10800 и выше , точность эталонного преобразова-. тел  л .выбираетс  исход  из точности синусно-косинусного датчика и может составить величину пор дка нескольких угловых секунд, В формирователе 20импульсов формируютс  импульсы и поступают на обычный делитель 21 частоты, на его выходе образуетс  импульсов, где W -.коэффициент делени , равномерна  последовательность которых поступает на первый вход триггера 22, на второй вход которого поступают импульсы с выхода интерпол тора 16. Регистраци  колебаний фазового угла между обеими последовательност ми и представл етсобой операцию контрол  за перемещением . В триггере 22 фронтом (например , передним) импульсов с делител  21частоты триггер переводитс  из исходного логического состо ни  в другое, а фронтом импульсов с выхода интерпол тора 16 триггер 22 возвращаетс  в исходное логическое состо ние , т.е., если сйнусно-косинусный датчик не обладает погрешностью (т.е. последовательность импульсов с выхода интерпол тора 16 равномерна ), то на выходе триггера 22 формируетс  последовательность пр моугольных импульсов .одинаковой длительности . Поэтому на выходе фильтра 23 нижних .частот образуетс  посто нное напр жение, которое принимае.тс  за нулевую линию отсчета. Она и регистрируетс  в регистрирующем блоке 24, подключенным на выходе фильтра 23. Если оинусио-косинусный датчик характеризуетсй погрешностью, то последовател ность импульсов с выхода интерпол тора 16 неравномерна, поэто му пр моугольные импульсы на выходе триггера 22 имеют неодинаковую длительность , котора  мен етс  в течение периода пропорционально погрешности , т.е. на выходе триггера имеет место широтно-импульсна  модул ци  (ШИМ). При интегрировании ШИМ импульсов на выходе фильтра 23 образуетс  крива  погрешности, фиксируема  блоком 24. Запись этой кривой (например, на самописце) осуществл етс  автоматически. ; Например, синусно-косинусный датчик типа резОльвер за оборот формирует И информационных сигналов (так как И - число пар полюсов в датчике), они умножаютс  на fi в интерпол торе и еще на 2 при образовании треугольных напр жений, таким образом всего за оборот получаетс  2ри: импульсов, поступающих н первый вход триггера 22, а на второ поступает число импульсов за оборот равное . Параметры N и П} выбираютс  исход  из известного числа У пар полюсов синусно-косинусного датчика и коэффициента интерпол ции р в соо ветствии с уравнением 2p|i- , напри мер, при и р - 20, число N мо жет быть выбрано равным 3600 при VYi Таким образом, в предлагаемом  эобрётении расшир ютс  функциональ ные возможности путем обеспечени  контрол  за погрешностью преобразуемого переме1цеии , который осуществл етс  автоматически, сигнал, пропорциональный погрешности, может, быть использован дл  последующей коррекции точности.Перечисленные обсто тельства обуславливают технико-экономический эффект, св занные с расширенны ми функциональными возможност ми. Формула изобретени  Преобразователь перемещени  в код по авт.св. 911583,-о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены привод, эталонный преобразователь перемещени  в .код, формирователь импульсов, делитель частоты , триггер, третий фильтр нижних частот и регистрирукицйй блок, вал эталонного преобразовател  перемещени  в код кинематически соединен с приводом и валом синусно-косинусного датчика, а выход соединен через последовательно соединенный формирователь импульсов и делитель частоты с первым входом триггера, выход инЧ терпол тора соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен через третий фильтр нижних частот с регистрирующим блоком. Источники инофрмации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 911583, кл. G 08 С 9/04, 1982 (прототип).