SU855712A1 - Shaft angular position-to-code converter - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД(54) CONVERTER ANGLE OF TURNING SHAFT INTO CODE

1one

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.The invention relates to automation and computing and can be used to connect analog information sources with a digital computing device.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийс  трансформатор (СКВТ), выходы которого через блок определени  октантов подключены к выпр мителю, выход последнего соединен с одними входами двух компараторов, другой вход одного из них непосредственно, а другой через инвертор подключен к выходу блока питани  и входу СКВТ, выходы компараторов подключены к триггерам, выходы которых подключены к злементу И, генератор импульсов , подключенный через делитель к блоку питани  и непосредственно к третьему входу элемента И, выход которого подключен к счетчику {1.The known converter of the shaft rotation angle into a code containing a sine-cosine rotating transformer (CCST), whose outputs are connected to a rectifier through an octant detection unit, the output of the latter is connected to one input of two comparators, the other input of one of them is directly, and the other through an inverter is connected to the output of the power supply unit and the input of the SCPT, the outputs of the comparators are connected to triggers whose outputs are connected to the element I, a pulse generator connected through a divider to the power supply unit and directly to the third emu input AND gate whose output is connected to the counter {1.

Недостатками устройства  вл ютс  низкое стродействие и невысока  разрешающа  способность.The drawbacks of the device are low impact and low resolution.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  преобразователь углаThe closest in technical essence to the present invention is an angle transducer.

поворота вала В код, содержащий .СКВТ;, выходы которого через блок определени  октантов, подключены к первому вьшр мителю , выход последнего через первый компаратор подкшочш к одному входу триггера, вход СКВТ, через последовательно соединенные второй выпр митель, модул тор и второй компаратор соединен с другим входом триггера, другой вход первого компаратора подключен к. выходу модул тора, а другой вход второго компаратора - к общей щине, выход триггера через элемент И с входом счетчика, и генератор, выход которого соединен с другим входом элемента И и через делитель частоты с другим входом модул тора 2.shaft rotation B code containing .SKVT; whose outputs through the octant detection unit are connected to the first output generator, the output of the latter through the first comparator is connected to one trigger input, the input of SCPT, through a serially connected second rectifier, modulator and the second comparator connected with a different trigger input, another input of the first comparator is connected to the modulator output, and the other input of the second comparator is connected to a common bus, the trigger output through the And element with the counter input, and the generator, the output of which is connected to another input m element And through a frequency divider with another input of the modulator 2.

Недостатком зтого преобразовател   вл етс  невысока  точность работы в щироком диапазоне дестабилизирующих факторов из-за погрешности , вызванной изменени ми коэффициента перепа ш СКВТ при изменении воздействующих внешних факторов).The disadvantage of this converter is the low accuracy of operation in the wide range of destabilizing factors due to the error caused by changes in the coefficient of alternating SCWT when the external factors change).

Цель изобретот  - повышение точности преобразовател  угла поворота вала в код.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the converter angle of rotation of the shaft in the code.

Поставлеша  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, выходы которого соединены со входами блока определени  октантов, выход которого соединен с входом первого выпр мител , выход которого через первый компаратор подключен к одному входу триггера, второй выпр митель, выход которого через последовательно соединенные модул тор и второй компаратор подключен к другому входу триггера, выход которого через элемент И соединен с входом счетчика, генератор импульсов , выход которого соединен с другим входом элемента И и через делитель частоты - с другим входом модул тора, другие входы первого и второго компараторов соединены соответственно с выходом модул тора и общей щиной, введен формирователь переменного напр жени , входы которого соединены с выходами СКВТ,The goal is achieved by the fact that in the converter of the shaft rotation angle into a code containing SCRT, the outputs of which are connected to the inputs of the octant definition unit, the output of which is connected to the input of the first rectifier, the output of which through the first comparator is connected to one trigger input, the second rectifier, the output of which through a serially connected modulator and the second comparator is connected to another trigger input, the output of which is connected to the counter input through an element I, a pulse generator whose output is connected to another m input element And through a frequency divider - with another input of the modulator, the other inputs of the first and second comparators are connected respectively to the output of the modulator and the total length, the alternating voltage driver, the inputs of which are connected to the outputs of the ACS,

а выход подключен к входу второго выпр мител .and the output is connected to the input of the second rectifier.

На чертеже приведена структурна  схема преобразовател  угла поворота вала в код.The drawing shows a structural diagram of the converter angle of rotation of the shaft in the code.

Преобразователь угла поворота в код содержит СКВТ , блок 2 определени  октантов, формирователь 3 переменного напр жени , первый выпр митель 4, второй выпр митель 5, модул тор 6, первый компаратор 7, второй компаратор 8, триггер 9, элемент И 10, счетчик 11, генератор 12 импульсов и делитель 13 частоты .The rotation angle to code converter contains the ACS, octant definition block 2, variable voltage driver 3, first rectifier 4, second rectifier 5, modulator 6, first comparator 7, second comparator 8, trigger 9, element 10, counter 11 , the generator of 12 pulses and the divider 13 frequency.

Преобразователь работает следующим образо Синусна  и косинусна  составл ющие выходного сигнала СКВТ I поступают на блок 2 опре делени  октантов, осуществл ющий выбор одлой из составл ющих и коммутацию ее на . выпр митель 4. На входе блока 2 формируетс  код трех Старших разр дов, однозначно определ ющий 1/8 часть полного угла поворота ротора СКВТ 1. Одновременно синусное и косинусное напр жение поступает на входы формировател  3 переменного напр жени , формирующего переменное напр же1ше с частотой питающего СКВТ 1 напр жени  и амплиту дои , не завис щей от угла поворота СКВТ 1 (формирователь 3 может быть вьшолнен, например , на RC-цепи или на интегрирующем и суммирующем усилител х. На в.1ходах этих схем амплитуда переменного напр жени  не зависит от угла поворота СКВТ).The converter operates as follows: Sine-wave and cosine components of the output signal of ACS I are fed to an octant determination unit 2, which selects a component from the components and switches it to. rectifier 4. At the input of block 2, a code of three most significant bits is formed that uniquely defines 1/8 of the total rotation angle of the rotor of the SCRT 1. At the same time, the sine and cosine voltage is fed to the inputs of the alternator 3 of the alternating voltage, which generates a variable voltage with frequency supply voltage ACS 1 and amplitude doi not depending on the angle of rotation ACS 1 (driver 3 can be performed, for example, on an RC circuit or on an integrating and summing amplifier. At the voltages of these circuits, the amplitude of the AC voltage does not depend from the angle of rotation of the SCWT).

Выпр мители 4 и 5 вьщел ют огибающие соответственно выходных напр жений СКВТ 1 и формировател  3. Импульсы от генератора 12 через делитель 13 частоты поступают на вхо модул тора 6. На выходе модул тора 6 формируетс  синусоидальный сигналThe rectifiers 4 and 5 select the envelopes, respectively, of the output voltages of the ACS 1 and the former 3. The pulses from the generator 12 through the frequency divider 13 are fed to the input of the modulator 6. A sinusoidal signal is generated at the output of the modulator 6

/2fr / 2fr

f-t). (-КUy - Sinf-t). (-KUy - Sin

Un,амплитуда питающего СКВТ Un, amplitude of the supplying SCRT

1one

где напр жени ;where is the voltage;

f - частота генератора 12; п - коэффициент передачи делител  13f is the frequency of the generator 12; n - the transfer ratio of the divider 13

частоты.frequencies.

Компаратор 8 формирует старт--импульс при переходе сигнала U через нуль, а компратор 7 формирует стоп -импульс при равенстве напр жений с выхода модул тора 6 и впр мител  4The comparator 8 generates a start-pulse when the signal U passes through zero, and the comprator 7 generates a stop pulse with equal voltages from the output of the modulator 6 and the transmitter 4

2 2

и,,. Sinand,,. Sin

. и . and

Ж иF and

Ь B

d откуда И Vd from where and v

где - врем  между старт- и стоп-импульсам , вьщел емое на выходе триггера 9. Вре- . менной интервал t) заполн етс  импульсами генератора 12, число которых подсчитываетс  в счетчике 11.where is the time between the start and stop pulses, located at the output of the trigger 9. Time-. The variable interval t) is filled with pulses of generator 12, the number of which is counted in counter 11.

Введение формировател  3 позвол ет повысить точность преобразовани  за счет исключени  ошибки коэффициента передачи СКВТ 1 в широком диапазоне дестабилизирующих факторов .The introduction of the former 3 allows an increase in the accuracy of the conversion by eliminating the error of the transmission coefficient of the SCRT 1 in a wide range of destabilizing factors.

Фор.мула изобретени Formula of invention

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийс  трансформатор, выходы которого соединены со входами блока определени  октантов, выход которого соединен с входом первого выпр мител , выход которого через первый компаратор подключен к одному входу триггера, второй выпр митель , выход которого через последовательно соединенные модул тор и второй компаратор подключен к другому входу триггера , выход которого через элемент И соединен с входом счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с другим входом элемента И и через делитель частоты - с другим входом модул тора, другие входы первого и второго компараторов соединены соответственно с выходом модул тора и общей щиной, о т л и ч. а ю щ и и с   хем, что, с цепью повьппени  точности преобразовател , в него введен формирователь переменного напр жени , входы которого соединены с выходами синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, а выход подключен к входу второго вьшр мител .A shaft rotation angle converter into a code containing a sine-cosine rotary transformer, the outputs of which are connected to the inputs of the octant definition unit, the output of which is connected to the input of the first rectifier, the output of which through the first comparator is connected to one trigger input, the second rectifier, the output of which through A modulator and a second comparator connected in series are connected to another trigger input, the output of which is connected to the counter input through an I element, a pulse generator whose output is connected to another By the input of the element I and through the frequency divider with another input of the modulator, the other inputs of the first and second comparators are connected respectively to the output of the modulator and the total width, about t and h. an accuracy of the converter; an alternating voltage driver was introduced into it; its inputs are connected to the outputs of a sine-cosine rotating transformer, and the output is connected to the input of the second transistor.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Авторское свидетельство СССР № 503271, 1СЛ. G 08 С 9/04, 1974.1. USSR author's certificate No. 503271, 1СЛ. G 08 C 9/04, 1974.

2.Авторское сввдетельство СССР по за вке N 2628ба9/18-24, кл. G 08 С 9/04, 1978 (прототип )-.2. Authors svdedelstvo USSR on the application N 2628ba9 / 18-24, cl. G 08 C 9/04, 1978 (prototype) -.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого соединены со входами блока определения октантов, выход которого соединен с входом первого выпрямителя, выход которого через первый компаратор подключен к одному входу триггера, второй выпрямитель , выход которого через последовательно соединенные модулятор и второй компаратор подключен к другому входу триггера, выход которого через элемент И соединен с входом счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с Другим входом элемента И и через делитель частоты — с другим входом модулятора, другие входы первого и второго компараторов соединены соответственно с выходом модулятора и общей шиной, отлич.аю щ и й с я' _{тем> ЧТО; с} цепью повышения точности преобразователя, в него введен формирователь переменного напряжения, входы которого соединены с выходами синусно-косинусного вращающегося трансформатора, а выход ⁵⁰ подключен к входу второго выпрямителя.A converter of the angle of rotation of the shaft into a code containing a sine-cosine rotating transformer, the outputs of which are connected to the inputs of the octant detection unit, the output of which is connected to the input of the first rectifier, the output of which through the first comparator is connected to one trigger input, the second rectifier, the output of which is connected in series the modulator and the second comparator are connected to another trigger input, the output of which through the element And is connected to the counter input, a pulse generator, the output of which is connected to th input AND gate and via a frequency divider - to another input of the modulator, the other inputs of the first and second comparators respectively connected to the output of the modulator and the common bus, and u otlich.ayu minutes to I _{'the>WHAT; with a} circuit to increase the accuracy of the converter, an alternating voltage driver is introduced into it, the inputs of which are connected to the outputs of the sine-cosine rotating transformer, and the output ^{50 is} connected to the input of the second rectifier.