SU512483A1 - Angle Code Transducer - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области автоматического регулировани  и вычислительной техники и, в частности, может быть использовано в цифровых след щих системах.The invention relates to the field of automatic control and computing technology and, in particular, can be used in digital tracking systems.

Известен нреобразователь угол-код, содержащий сельсин-датчик, подключенный к аналоговому входу аналого-цифрового преобразовател  (АЦП), выходы которого соединены со входами элементов «ИЛИ, подключенных к устройству определени  направлени  вращени .The angle-code converter is known, which contains a selsyn sensor connected to an analog input of an analog-digital converter (ADC), whose outputs are connected to the inputs of OR elements connected to a device for determining the direction of rotation.

Недостатком известного устройства  вл етс  относительна  сложность и вызванна  ею недостаточно высока  надежность работы.A disadvantage of the known device is the relative complexity and the reliability of operation caused by it is not high enough.

Целью изобретени   вл етс  повыщение надежности работы и упрощение преобразовател .The aim of the invention is to increase reliability and simplify the converter.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное-устройство введены элементы «И, триггер и дополнительные элементы «ИЛИ, выходы которых подключены к входам триггера , выходы которого соединены со знаковыми входами аналого-цифрового преобразовател , третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым входам нечетных и четных элементов «И, выходы первого и второго элементов «ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами нечетных и четных элементов «И.The goal is achieved by introducing the elements "AND, trigger and additional elements" OR whose outputs are connected to the trigger inputs, the outputs of which are connected to the sign inputs of the analog-digital converter, the third and fourth outputs of which are connected respectively to the first inputs. the odd and even elements “And the outputs of the first and second elements“ OR are connected respectively with the second inputs of the odd and even elements “I.

На фиг. 1 приведена структурна  схема преобразовател ; на фиг. 2 изображена зависимость трехфазного напр женн  сельсин-датчик от угла поворота сельсина (утолщенной линией на этой фигуре показано напр жение, которое используетс  дл  определени  внутрисекторного кода угла и которое состоит из i2 секторных напр жений, соответствующих изменению угла в пределах ЗО).FIG. 1 shows a flowchart of a converter; in fig. Figure 2 shows the dependence of the three-phase voltage selsyn sensor on the rotation angle of the selsyn (the thickened line in this figure shows the voltage that is used to determine the intrasector angle code and which consists of i2 sector voltages corresponding to the change in the angle within the AO).

Преобразователь содержит сельсин-датчик 1, жестко св занный механической передачей с вращающимс  вало.м, АЦП 2, элементы «ИЛИ 3-6, элементы «И 7-10 и триггер 11.The converter contains a selsyn sensor 1, which is rigidly connected by a mechanical transmission with a rotating shaft, ADC 2, elements "OR 3-6, elements" And 7-10 and trigger 11.

Цифрами 12, 13 обозначены соответственно знаковые входы аналого-цифрового преобразовател : 12 - вход сигнала наличи  «пр мого направлепи  вращени , 13 - вход сигнала наличи  «обратного направлени  вращени . Цифрами 14-17 обозначены соответственно выходы нанр жений, соответствующих нечетным и четным секторам угла поворота вала, и выходы сигналов единичного положительного и отрицательного нриращений угла аналого-цифрового преобразовател  2.The numerals 12, 13 denote respectively the sign inputs of the analog-to-digital converter: 12 is the signal input of the presence of a "forward direction of rotation, 13 is the signal input of the presence of a" reverse direction of rotation. Numbers 14-17 denote respectively the outputs of the lines corresponding to the odd and even sectors of the angle of rotation of the shaft, and the outputs of the signals of a single positive and negative increments of the angle of the analog-digital converter 2.

Линией 18 выход сельсин-датчика 1 соединен с аналоговым входом аналого-цифрового нреобразовател ; линией 19 выход первого элемента «ИЛИ 3 соединен с входами первого и второго элементов «И 7 и 8. ЛиниейLine 18 output selsyn sensor 1 is connected to the analog input of an analog-digital converter; line 19 output of the first element "OR 3 is connected to the inputs of the first and second elements" And 7 and 8. Line

20 выход второго элемента «ИЛИ 4 соединен с входами третьего и четвертого элементов «И 9 и 10. Линией 21 выход первого элемента «И 7 соединен с входом четвертого донолнительного элемента «ИЛИ 6; линией 22 выход второго элемента «И 8 соединен с входом третьего дополнительного элемента «ИЛИ 5; линией 23 выход третьего элемента «И 9 соединен со входом третьего дополнительного элемента «ИЛИ 5; линией 24 выход четвертого элемента «И 10 соединен с входом четвертого донолнительного элемента «ИЛИ 6. Лининей 25 выход третьего элемента «ИЛИ о соединен с первым входом триггера 11; линией 26 выход четвертого элемента «ИЛИ 6 соединен с вторым входом триггера 11.20 the output of the second element “OR 4 is connected to the inputs of the third and fourth elements“ AND 9 and 10. By line 21 the output of the first element “And 7 is connected to the input of the fourth additional element“ OR 6; line 22, the output of the second element “AND 8 is connected to the input of the third additional element“ OR 5; line 23 output of the third element "And 9 is connected to the input of the third additional element" OR 5; line 24 output of the fourth element “And 10 is connected to the input of the fourth additional element“ OR 6. Line 25 output of the third element “OR o is connected to the first input of the trigger 11; line 26 output of the fourth element “OR 6 is connected to the second input of the trigger 11.

Сельсин-датчик 1 предназначен дл  преобразоващи  угла поворота вала в трехфазное напр жение, модулированное но закону синуса угла поворота.The sensor 1 is designed to convert the angle of rotation of the shaft into a three-phase voltage modulated according to the law of sine of the angle of rotation.

АЦП 2 необходим дл  преобразовани  указанных напр жений в цифровой эквивалент, выделени  напр жений, соответствующих 12 секторам по 30 каждый, и получени  единичных приращений изменени  угла поворота вала внутри каждого сектора.A / D converter 2 is required to convert the indicated voltages into a digital equivalent, isolate the voltages corresponding to 12 sectors of 30 each, and obtain single increments of changes in the angle of rotation of the shaft within each sector.

Назначение элементов 3-10 определ етс  их названием.The purpose of elements 3-10 is determined by their name.

Триггер 11 предназначен дл  управлени  знаковыми входами 12 и 13 АЦП 2.The trigger 11 is designed to control the character inputs 12 and 13 of the ADC 2.

Преобразователь угол-код, изображенный на фиг. 1, работает следующим образом.The angle-code converter shown in FIG. 1, works as follows.

Сельсин-датчик 1 по линии 18 выдает на вход АЦП 2 трехфазное напр жение, модулированное по закону синуса угла поворота вала . АЦП 2 детектирует его, выдел   при этом огибающие трехфазного напр жени , а также напр жени , соответствующие 12 секторам но 30 каждый, как это показано на фиг. 2 утолщенной линией.A sealsin sensor 1, through line 18, provides a three-phase voltage modulated according to the sine of the angle of rotation of the shaft to the input of the ADC 2. A / D converter 2 detects it, separating the three-phase voltage envelopes, as well as voltages corresponding to 12 sectors but 30 each, as shown in FIG. 2 thickened line.

Границы напр жений указанных секторов определ ютс  пересечением огибающих между собой и с нулевым уровнем напр жени . Дл  определени  внутрисекторного кода угла используетс  напр жение, изображенное на фиг. 2 утолщенной линией, и измен ющеес  в каждом секторе приблизительно (с точностью 2%) по линейному закону. При преобразовании в код внутрисекторных напр жений знак единичных приращений (знак разности последующим и предыдущим значением кода угла) будет одним во всех нечетных секторах и противоположным во всех четных секторах.The boundaries of the voltages of these sectors are determined by the intersection of the envelopes between themselves and with a zero voltage level. To determine the intrasector angle code, the voltage shown in FIG. 2 by a thickened line, and changing in each sector approximately (with an accuracy of 2%) according to a linear law. When converting into code of intrasector stresses, the sign of unit increments (the sign of the difference between the next and previous values of the angle code) will be the same in all odd sectors and the opposite in all even sectors.

С учетом знака единичного приращени  угла внутри каждого сектора, значение которого однозначно определ етс  соответствующим сочетанием трех фаз огибающих (см. фиг. 2), и четности сектора определ етс  значение сигнала «пр мого направлени  вращени  либо сигнала «обратного направлени  вращени  на знаковом входе 12 или 13 блока аналогоцифрового преобразовани  2.Taking into account the sign of the unit increment of the angle within each sector, the value of which is uniquely determined by the corresponding combination of the three phases of the envelopes (see Fig. 2), and the parity of the sector, the value of the signal "forward direction of rotation" or signal "reverse direction of rotation at sign input 12 or 13 analog-to-digital conversion units 2.

Сигналы единичного положительного приращени  поступают с третьего выхода 16 АЦП 2 на ВХОДЫ элементов «И 7 и 9. Сигналы единичного отрицательного приращени  поступают с четвертого выхода 17 блока АЦП 2 на входы элементов «И 8 и 10. Одновременно признаки нечетного и четного секторов поступают соответственно с первого и второго выходов 14 и 15 АЦП 2 на входы элементов чИЛИ 3 и 4.The signals of a single positive increment come from the third output 16 of the A / D converter 2 to the INPUTS of the And 7 and 9 elements. The signals of a single negative increment come from the fourth output 17 of the ADC block 2 to the inputs of the And 8 and 10 elements. At the same time, the signs of the odd and even sectors come from the first and second outputs 14 and 15 of the ADC 2 to the inputs of the elements CHILE 3 and 4.

Любому положению вала соответствует наличие одного из 12 секторных уровней напр жени , т. е. с выхода одного из элементов «ИЛИ 3 или 4 выдаетс  разрещающий уровень на входы элементов «И 7, 8 или 9, 10. Так, например, при нахождении вала в одном из нечетных секторов с выхода элемента «ИЛИ 3 поступает разрещающий уровень напр жени  на первые входы элементов «И 7 и 8.Any position of the shaft corresponds to the presence of one of 12 sectoral voltage levels, i.e., from the output of one of the elements "OR 3 or 4, the resolving level is outputted to the inputs of the elements" And 7, 8 or 9, 10. For example, when the shaft is located in one of the odd sectors, from the output of the element “OR 3, the permitting voltage level is applied to the first inputs of the elements“ And 7 and 8.

При наличии положительного единичного приращени  выходной сигнал элемента «И 7 через элемент «ИЛИ 6 устанавливает триггер 11 в такое состо ние, что он выдает на знаковый вход 12 АЦП 2 сигнал наличи  «пр мого направлени  вращени .If there is a positive increment, the output signal of the element "AND 7 through the element" OR 6 sets the trigger 11 to such a state that it outputs to the sign input 12 of the ADC 2 a signal of the presence of a "forward direction of rotation."

При наличии отрицательного единичного приращени , поступающего с четвертого выхода 17 АЦП 2, выходной сигнал элемента «И 8 через элемент «ИЛИ 5 устанавливает триггер 11 в такое состо ние, при котором на знаковом входе 13 АЦП 2 по витс  сигнал наличи  «обратного направлени  вращени .If there is a negative unit increment coming from the fourth output 17 of the A / D converter 2, the output signal of the element "And 8 through the element" OR 5 sets the trigger 11 to such a state that the sign of the presence of the "reverse direction of rotation" appears at the sign input 13 of the ADC 2.

Аналогично описанному при нахождении вала в четном секторе с помощью положительного или отрицательного единичных приращений производитс  управление состо нием триггера 11 с элементов «И 9, 10 через элементы «ИЛИ 5, 6.In the same way as described when the shaft is in an even sector, using the positive or negative unit increments, the state of the trigger 11 is controlled from the elements “AND 9, 10 through the elements“ OR 5, 6.

Таким образом, предлагаемый преобразователь обеспечивает больщую надежность изза уменьщени  числа элементов, вход щих в преобразователь, при одновременном упрощении устройства.Thus, the proposed converter provides greater reliability due to a decrease in the number of elements included in the converter, while at the same time simplifying the device.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Преобразователь угол-код, содержащий сельсин-датчик, подключенный к аналоговому входу аналого-цифрового преобразовател , первый и 1второй выходы которого соединены с входами первого и второго элементов «ИЛИ, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности работы и упрощени  преобразовател , в него введены элементы «И, триггер и дополнительные элементы «ИЛИ, выходы которых подключены к входам триггера, выходы которого соединены со знаковыми входами аналого-цифрового преобразовател , третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым входам нечетных и четных элементов «И, выходы первого и второго элементов «ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами нечетных и четных элементов «И,Angle-code converter containing a selsyn sensor connected to an analog input of an analog-digital converter, the first and 1 second outputs of which are connected to the inputs of the first and second OR elements, characterized in that, in order to increase the reliability and simplify the converter, elements “And, trigger and additional elements“ OR, whose outputs are connected to the trigger inputs, whose outputs are connected to the sign inputs of the analog-digital converter, the third and fourth outputs of which are connected to responsibly to the first inputs of odd and even elements “AND, the outputs of the first and second elements“ OR are connected respectively with the second inputs of odd and even elements “AND, .г .g -0 г|-111- 1 -0 g | -111-1 1 I ZJ 22 „JeJ Ur «1 I ZJ 22 „JeJ Ur“ U2.ZU2.Z