SU424207A1 - CONVERTER ANGLE OF TURNING INTO CODE - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при программном управлении металлорежущими станками, в радиолокационных устройствах, навигационных системах , где требуютс  точные измерени  угловых перемещений. В качестве первичного датчика угла поворота целесообразно примен ть воздушные индукционные датчики перемещений (индуктосины), поскольку эти устройсиза отличаютс  высокой точностью, обусловленной как их многополюсностью, так и малой критичностью к погрешпост м технологического характера.The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used in software control of machine tools, in radar devices, navigation systems, where accurate measurements of angular displacements are required. As the primary angle-of-turn sensor, it is advisable to use air induction displacement sensors (inductosines), since these devices are characterized by high accuracy due to their multipolarity and low criticality to technological errors.

Известеп преобразователь угла поворота в код, содержащий индуктосип-датчик, роторна  обмотка которого подключена через первый формирователь импульсов к одному из входов фазочувствительной схемы, выход которой подключен ко входу кодирующего преобразовател , и другой формирователь импульсов .Known is a rotation angle converter into a code containing an induction type sensor, the rotor winding of which is connected through the first pulse shaper to one of the inputs of the phase-sensitive circuit, the output of which is connected to the input of the coding converter, and the other pulse shaper.

С целью повышени  надежности работы устройства в него введены переключатели, дополнительный формирователь импульсов, фазовый детектор, усилитель, фазосдвигающий элемент, реверсивный двигатель, дополнительпый индуктосин-датчик и генератор напр жени , причем статорна  и роторна  обмотки иидуктосина-датчика подключены к одним входам первого переключател , выход которого подключен через последовательно соединенные дополнительный формирователь импульсов, фазовый детектор - к выходу второго переключател , другие входы первого переключател  соединены с одними входами второго переключател  и с выходами генератора импульсов, один из входов усилител  подключен к выходу фазового детектора, а другие выходы усилител  соединены с концами одной обмотки реверсивного двигател , друга  обмотка которого одним концом подключена через фазосдвигающий элемент к одному из выходов генератора напр л ени , а другим концом - непосредственно к другому выходу генератора напр жени , вал реверсивного двигател  кинематически св зан с роторо: ; дополнительного индуктосин-датчика, роторна  обмотка которого подключена ко входу второго формировател  импульсов, выход которого соединен с одни.м из входов второго переключател  и с другим входом фазочувствительной схемы, а статорные обмотки ипдуктосин-датчиков подключены к источнику напр жени .In order to increase the reliability of the device, switches, an additional pulse shaper, a phase detector, an amplifier, a phase-shifting element, a reversing motor, an additional inductosyn sensor and a voltage generator are introduced into it, the stator and rotor windings and the pictograph of the sensor are connected to the same inputs of the first switch, the output of which is connected via a series-connected additional pulse shaper, a phase detector to the output of the second switch, other inputs of the first switch The switch is connected to one input of the second switch and to the outputs of the pulse generator, one of the inputs of the amplifier is connected to the output of the phase detector, and the other outputs of the amplifier are connected to the ends of one winding of the reversible motor, the other winding of which is connected to one of the outputs of the generator via a phase-shifting element at the other end directly to the other output of the voltage generator, the shaft of the reversible motor is kinematically connected with the rotor:; an additional inductosyn sensor, the rotor winding of which is connected to the input of the second pulse shaper, whose output is connected to one of the inputs of the second switch and to another input of the phase-sensitive circuit, and the stator windings of the conductance sensors are connected to a voltage source.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Преобразователь угла поворота в код содержит: индуктосин-датчик 1, роторна  обмогка индуктосин-датчика 2, статорна  обмотка 3, дополнргтельньп ипдуктосии-датчик 4, роторна  обмотка индуктос1и;-да чика 5, статорна  обмотка 6, первый, второй и дополнительный формнроват-ел, имлульсов 7-9. фазовый детектор 10, первый переключатель И, второй переключатель 12, фазочувствительна  схема 13, кодирующий преобразователь 14, усилитель 15, генератор напр жени  16, реверсивный двигатель 17, фазосдвитающий элемент 18.The angle-of-turn converter code contains: induktoshin sensor 1, rotor obmogka inductosyn sensor 2, stator winding 3, additional sensor and sensor 4, rotor winding inductos1; -ch chica 5, stator winding 6, first, second, and additional form winding-el , impulses 7-9. phase detector 10, first switch AND, second switch 12, phase-sensitive circuit 13, encoding converter 14, amplifier 15, voltage generator 16, reversing motor 17, phase-shifting element 18.

Статорные обмотки обоих кндуктосинов включены параллельно и питаютс  двум  равными квадратурными наир жени .ми Uoi и Uo2. За нулевое положение ротора нринимаетс  такое, при которо.у фазы одното из напр жений литани  и ротора совпадают.The stator windings of both of the conductosins are connected in parallel and are powered by two equal quadrature wires Uoi and Uo2. For the zero position of the rotor, it is assumed that during the phase one of the litany and rotor voltages coincide.

Полагаем, что в исходном состо нии фазовый сдвит, вносимый ппдуктоспном 4, равен нулю.We assume that in the initial state, the phase shift introduced by the product 4 is zero.

Выходное нанр женпе ипдуктосина 1 (Ui) и одно из его напр жений питани , например, Ufli, принимае.мое за опорное, поступают соответственно на формирователи 7 и 8. Фазовый сдвиг ф между выходными на 1р жепи ми формирователей нреобразуетс  фазочувствительной схемой 13 в величину, удобную дл  кодировани  (например, во временной интервал ) и кодируетс  с помощью кодирующето устройства 14.The output nanrun of the ipductosin 1 (Ui) and one of its supply voltages, for example, Ufli, taken as the reference, are fed to the formers 7 and 8, respectively. The phase shift f between the outputs on the 1p cheaters of the formers is converted by the phase-sensitive circuit 13 to the value convenient for encoding (e.g., in a time interval) and encoded by encoding device 14.

Фазовый сдвиг ф равен сумме фазового сдвига, вноси.люго индуктосином 1 (измер ема  величина фх раз;) и фазового сдвига Дф, определ емого фазовой неидентичпостью (разбелской) каналов фазометра, т. е. разностью фазовых сдвитов, вносимых фор.мировател ми 7 и 8. Дл  устранени  фазовой исидентичности формирователей в опорном канале нримепен индуктосип 4, которы прггаетс  теми же папр жени ми, что и первьЙ иидуктосин 1. Ротор индуктосина 4 соединен с валом двигател  17, одна из обмоток которого подключена к выходу усилител  15, а втора  через фазосдвигающий элемент (конденсатор )- к выходу генератора пизко11 частоты 16 (генератор напр жени  коммутации). Усилитель 15 нодсоединен к выходу фазовото детектора 10, на один из входов которото через формирователь 9 поочередно с частотой генератора 16 иостуиает то оперное Uoi, -о из.мер емое нанр жение Ui (выходное па ир женн  индуктосипа 1). Когда через первый переключатель 11 и формирователь 9 на вход фазового детектора 10 поступает опорпое папр женне Uoi, второй переключатель 12 подключает к его второму входу выходное напр жение формировател  8, на вход которого через второй индуктосин 4 поступает также опорное напр жение. Посто нное пипр жепие ;а выходе фазовото детектора 10 оказываетс  нронорциональным разное)-; фазовых сдвн1ов, вноси.мых фор:.1иро;зател ми и и 9,The phase shift φ is equal to the sum of the phase shift introduced by either inductosin 1 (measured value fx times;) and phase shift Φf, determined by the phase nonidentity (Rassel) of the phase meter channels, i.e. by the difference of phase shifts introduced by 7 and 8. To eliminate phase identity of the formers in the reference channel, use induction type 4, which is provided by the same jumps as the first Iduktosin 1. The rotor inductosin 4 is connected to the motor shaft 17, one of the windings of which is connected to the output of the amplifier 15, and the second through phase phase a flashing element (capacitor) - to the output of the oscillator Pisco 11 of frequency 16 (switching voltage generator). The amplifier 15 is connected to the output of the phase detector of the detector 10, to one of the inputs through the driver 9 alternately with the frequency of the generator 16 and then the operative Uoi, -o from the measured input Ui (the output parameter of the inductive type 1). When the main switch Uoi is fed through the first switch 11 and the driver 9 to the input of the phase detector 10, the second switch 12 connects to its second input the output voltage of the driver 8, which also receives a reference voltage through the second inductosyn 4. The constant mismatch; and the output of the phase detector of the detector 10 is different nronortional) -; phase transitions introduced by .1iro; 9 and 9;

И - Л(гз - э)And - L (gz - e)

В следующий такт работы автомагических переключателей И и 12 на вход фазового детектора через формирователь 9 поступает выходное напр жение иидуктосипа 1. Это же напр жение 1юступает и иа второй вход фазового детектора через лервьй фор.мнрователь 2. Посто нное папр жепие на выходе фазовоIo детектора ;ри этол пропорционально разности фазовых СДВИ1-ОЙ, вносимых формировател ми 7 и 9,The next cycle of operation of the automatic switches And and 12 to the input of the phase detector through the shaper 9 enters the output voltage of the ICT1 type. The same voltage 1 and proceeds to the second input of the phase detector through the LFR 2. The constant output at the output of the phase Io detector; When ethol is proportional to the difference in phase SDI1-OY introduced by former 7 and 9,

U ---- k (f 2 - tpajU ---- k (f 2 - tpaj

Амплитуда напр жени  частоты ко.м.мутацни на выходе фазового детектора 10 и егоThe amplitude of the voltage frequency co.m.mutacni at the output of the phase detector 10 and its

фаза пропорциональны разности посто нныхthe phase is proportional to the constant difference

нанр жени в два соседних такта работы переключагелеи 11 и 12:Draws in two adjacent clock cycles of switch 11 and 12:

Аб - - U -- А (fa - ) Ab - - U - A (fa -)

1аким образом, иапр жение частоты ком .аутации на входе усилител  i-j оказываетс 1so, and the frequency of the clod .aution at the input of the i-j amplifier is

1фопорцнопальным фазовой неидентичности формирователей 7 и 8 (Аф). Это напр жение усиливаетс  и ностунает в одну из об.моток реверсивного двигател  17, который иоворачивает- роюр индуктосипа 4. ко-мпеисиру  фазовую пеидентичность каналов.1functional phase nonidentity of the formers 7 and 8 (Af). This voltage is amplified and goes to one of the windings of the reversing motor 17, which turns the path of the inductive type 4. combines the phase peidency of the channels.

Посколысу из.мерени  фазовых сдвигов ф2 и фз, вноси.мых формировател ми, определ ютс  в осповпом температурны.ми и временивши нестабильност ми вход щих в них элеменгов и происход т сравиительно медленно, то канал коррекции всегда (практически без задерукки) успевает их отслеживать. Пр .мой же каиал лреобразоваии  обладает .максимально возможным быстродействием, т. е. позвол ет производить измерение за один нериод напр жени  интапн  индуктосинов.Because of the measurement of the phase shifts Φ2 and Φz, introduced by the formers, are determined by the bulk temperature and the time during the instabilities of the elements included in them and occurs comparatively slowly, the correction channel is always (almost without zaderukkki) to track them . However, my caiaal lreobrazovia has the maximum possible speed, i.e. it allows the measurement of the inductos voltage intercept for one time period.

е .и, .м е т изобретени e. and. m et inventions

Преобразователь утла иоворота в код, содержащий индуктосин-датчик, роторна  обмотка которого подключена через первый фор.мирователь импульсов к одному из входов фазочувствительиой схемв, выход которой подключен ко входу кодирующего преобразовател , и BTOpoii формирователь импульсов , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повыптени  надсжностл работы устройства, в пего введены переключатели, дополнительныйThe inverter is turned into a code containing an inductosyn-sensor, the rotor winding of which is connected through the first pulse generator to one of the inputs of the phase-sensitive circuit, the output of which is connected to the input of the encoding converter, and the BTOpoii pulse driver, which has and with the fact that, in order to increase the overhead of the device, switches are introduced into it, an additional

формирователь и.мнульсов, фазовый детектор, уеплнтель, фазосдвигатощи элемент, реверсивный двигатель, дополнительный индуктосин-датчпк п тенератор нанр жени , причем етаторпа  и роторна  обмотки индуктосинадатчика подключены к одни.м входам первого переключател , выход которого подключен через последовательно соединенные дополнительнып формирователь н.мпульеов, фазовый де1ектор - к выходу второго переключател ,shaper i.nulses, phase detector, heater, phase shifting element, reversing motor, additional inductosyn-sensor on-line generator, and etatorpa and rotor windings of the inktosynaptic sensor are connected to one m inputs of the first switch, the output of which is connected through series-connected additional shaper n. mpuleev, phase direction - to the output of the second switch,

другие входы первого переключател  соединены с одплмн входами второго нереключа1ел  и с выходами генератора имнульсов, один из входов усилител  подключен к выходу фазового детектора, а другие выходы усили1ел  соединены с конца.ми одной обмоткиother inputs of the first switch are connected to one input of the second non-switch and to the outputs of the generator of pulses, one of the inputs of the amplifier is connected to the output of the phase detector, and the other outputs of the amplifier are connected to the ends of one winding

реверсивного двигател , друга  обмотка которого одним концом подключена через фазосдвигающий элемент к одному из выходов генератора напр жени , а другим концом - непосредственно к другому выходу генератора напр жени , вал реверсивного двигател  кинематически св зан с ротором дополпитель 1ого инлуктосина-датчика, роторна  обмотка которого подключена ко входу второго формировател  импульсов, выход которого соединен с одним из входов второго переключател  и с другим входом фазочувствительной схемы, а статорные обмотки индуктосинов-датчиков :1одкл(чены к источнику напр жени .reversing motor, the other winding of which with one end is connected through a phase shifting element to one of the voltage generator outputs, and the other end directly to the other output of the voltage generator, the shaft of the reversing motor is kinematically connected with the rotor of the second inluktoshin sensor, the rotor winding of which is connected to the input of the second pulse generator, the output of which is connected to one of the inputs of the second switch and to the other input of the phase-sensitive circuit, and the stator windings of inductosins - sensors: 1dkl (cheny to a source of tension.

ЩгSchg