Преобразователь угла поворота вала в код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву@826385 (22) Заявлено 060881 (21) 3326642/18-24 131) М. КЛ.з

G 08 С 9/04 с присоединением заявки Ж(23) Приоритет

Государственный «омнтет

СССР но делам изобретениИ н открытий (33) УДК 681.325 (088,8) Опубликовано 150383. Бюллетень N910

Дата опубликования описания 150383

Ю.В.Котович, В.М.Семенец, В.Л. Теплицк и и и С.Квартиркина, ЯФ

1д (72) Авторы изобретения .

t с ь ;, цт -с -, (У1) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройст- вом.

По основному авт..св. 9 826385, известен преобразователь угла поворота вала в .код, содержащий входной коммутатор, входы которого соединены с выходными обмотками синусно-косинусных вращающихся трансформаторов

-(СКВТ) и выходбя адресного устройства ЦВМ, а выходы » »с входами первого синусного и первого косинусного инвертирующих усилителей, последова» тельно соединенных соответственно с вторым синусным и вторым косинусным инвертирующими усилителями, выход каждого инвертирующего усилителя соединен с соответствующим входом коммутатора октантов, регистр октантов, первый выход которого соединен с управляющим входом коммутатора октантов, преобразователь напряжение - код (ПНК), содержащий сравнивающее устройство, преобразователь код — напряжение (ПКН) и регистр управления, причем прямой вход сравнивающего устройства соединен с синусным выходом коммутатора октантов, а инверсный вход соединен с выходом преобразователя код - напряжение, вы ход сравнивающего устройства соединен с сигнальными входами регистра октантов и регистра управления, первые входы которого соединены с управляющими. входами преобразователя код " р напряжение, распределитель тактовых сигналов, один выход которого соединен с тактовым входом коммутатора октантов, а другой - с тактовыми . входами регистра управления, регистра октантов и сравнивающего устрой" ства, выход распределителя тактовых . сигналов срединен с выходом фазирую,щего формирователя, регистр хранения кода, один вход которого соединен -с

2О вторым выходом регистра октантов, другой - с вторым выходом регистра управления, дополнительный линейный преобразователь код — .напряжение, аналоговый вход которого соединен с синусным:выходом коммутатора октантов и прямым входом сравнивающего устройства, а управляющие входы соединейы с управляющими входами преобразователя код — напряжение и первыми выходами регистра управления, и резистивный делитель напряже1005128 ния, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, причем средняя точка делителя напряжения соединена с входом преобразователя, код — напряжение, один выход .делител напряжения соединен с косинус- 5 ным выходом коммутатора октантов, а другой — с выходом дополнительного линейного преобразователя код— напряжение 1).

Недостатком известного преобразо- 10 вателя является значительная методическая погрешность.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается 15 тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены второй дополнительный преобразователь коднапряженне и токоограничивающий элемент, выводы которого подключены -щ соответственно к средней точке делителя напряжения и выходу второго дополнительного преобразователя коднапряжение, один вход второго дополни- тельного преобразователя код - напря. 25 жение подключен к выходу дополнительного преобразователя код — напряжение, а другие входы подключены к .выходам регистра управления.

На чертеже, представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит синуснокосинусные вращающиеся трансформаторы (CKBT) 1, выходы которых соединены с входами коммутатора 2 каналов, управляющий вход которого соединен с выходом адресного устройства 3.

Синусный выход коммутатора 2 каналов соединен п последовательно включеными синусными инвертирующими усилителями 4, а конусный — с последова- 40 ельно включенными конусными инверирующими усилителями 5. Выходы уси-" лителей 4 и 5 соединены с входами коммутатора б октантов, управляющий вход которого соединен с выходом 4$ регистра 7 октантов, синусный выход коммутатора 6 соединен с прямым входом сравнивающего устройства 8 преобразователя 9 напряжение - код, а косинусный выход соединен с одним выводом резистивного делителя 10 напряжения. Вход регистра 7 октантов соединен с выходом сравнивающего устройства 8., а выход — с входом .регистра 11 хранения кода. Средняя точка делителя 10 напряжения соединена с входом преобразователя кода в напряжение (ПКН) 12, выход которого подсоединен к инверсному входу сравнивающего устройства 8, а управляющие входы (по числу разрядов 60 кода ПКН 12) соединены с выходами регистра 13 управления. Синусный выход коммутатора 6 октантов соединен с входом дополнительного ПКН 14, выход которого подсоединен к другому Я выводу делителя 10 напряжения, а управляющие входы ПКН 14 соединены с управляющими входами ПКН 12.управляющие выходы распределителя 15 тактовых сигналов соединены с входами коммутатора б октантов, регистра

13 управления, сравнивающего уст- ройства 8 и регистра 7 октантов.Вход распределителя 15 тактовых сигналов соединен с выходом фазнрующего формирователя 16. Выход регистра 13 управления соединен с входом регистра 11 хранения кода. Один вход второго дополнительного ПКН 17 подклю чен к выходу ПКН 14, другие входы подключены к выходам регистра 13 управления,а.выход ПКН 17 через токоограничивающий элемент 18 подключен к средней точке делителя 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Последов-тельность работы .преобразователя в цикле преобразования задается распределителем 15 тактовых сигналов, который запускается фазирующим формирователем 16 и управляет работой коммутатора б октантов, регистра 7 октантов,сравнивающего устройства 8 и регистра 13 управления. На выходе коммутатора 2 воспроизводятся синусные и косинусные напряжения того СКВТ, адрес которого поступает из адресного устройства 3. После прохождения через усилители 4 и 5 эти напряжения поступают на коммутатор 6 октантов.При этом дважды инвертируемые синусные и косинусные напряжения через коммутатор б октантов последовательно во времени подсоединяются к прямому входу сравнивающего устройства 8. В результате сравнения с нулевым уровнем, подаваемым на инверсный вход устройства 8, определяются знаки фаз синусного и косинусного напряжений, т.е. производится выбор квадранта и формируется значение первых двух старших разрядов выходного кода. После этого производится выбор октанта, для чего используются синусное и косинусное напряжения, приведенные к положительной фазе, что достигается соответствующей коммутацией инвертированных и неинвертированных напряжений в коммутаторе б октантов, который управляется регистром 7 октантов и распределителем 15 тактовых сигналов. Сравнение напряжений происходит в сравнивающем устройстве 8 при подаче синусного напряжения на прямой вход, а косинусного напряжения на инверсный вход через делитель

10 и линейный ПКН 12 при полном значении кода ¹ I. В результате этой операции в регистре 7 октантов формируется код номера октанта (код трех старших разрядов), а на выходах коммутатора б октантов вос1005128

35 производятся два напряжения, причем одно из них соответствует синусу пер. вого октанта (синуснае), а зторое— косинусу первого октанта (косинусное). Эти напряжения имеют положительную фазу, и синусное напряжение всегда меньше косинусного. Последующее преобразование происходит в замкнутрй системе преобразователя

9 напряжения в код, который построен по методу поразрядного уравновешивания н в качестве элемента обратной связи имеет линейные ПКН 12, 14 и 17 соединенные с регистром 13 управ ления, в котором формируется код Х угла в пределах октанта. При этом 35 роль преобразуемого играет напряжение, снимаемое с:синусного выхода коммутатора октантов, а опорное напряжение формируется в точке соединения элементе 18 с делителем 10>

В преобразователе реализуется следующая приближенная зависимость

sin.î(=N(a cosoL+bN sinai+

+ cN sin с4.)

Ф обеспечивающая методическую ошибку по углу не более .+15", что состав- . ляет 0,00123 от угла 360 при зна- чениях коэффициентов: а = 0,786, Ь = 0,195,. с ® 1-а-Ъ=0,019. Из приведенной зависимости следует, что опорное напряжение должно соот« ветствовать значению

Ф. а coscL+ Ъ К sind. c и sinaLДля получения произведения и sing используется дополнительный линейный ПКН 14, для получения проиэве- 4О дения N sin aL в устройство введен второй дополнительный лииейный ПКН .

17, вход которого соединен с выходом линейного ПКН 14. Умножение tcoсинусного напряжения на постоянный коэффициент а, напряжения, пропорционального N sin4, на постойннйй -."-коэффициент b и напряжениями- пропор-" цнонального N sine(, на постоянный коэффициент с производится с помощью резисторов, входящих в де 50 литель 10 напряжения и элемента 18»выполненного в виде резистора, причем сопротивление резистора 18 в а /с

= 41,368 раза больше сопротивления резистора делителя 10, подсоединенного к коммутатору 6 октантов и в

Ь!с = 10,263 раза больше сопротивления другого резистора делителя 10 .

Напряжение в средней точке резистнвного делителя, равное сумме полученных произведений, подается в качестве опорного на вход линейного

ПКН 12. В конце цикла преобразования напряжение обратной связи, равное опорному, умноженному на значение кода N, сравняется с преобразуемым синусным напряжением, а код Й, сформированный в регистре 13 управления, получается эквивалентным углу

«в диапазоне первого октанта. С выхода регистра 13 управления код угла, приведенного к первому октанту N, подается на вход регистра 11 хранения кода,на другой вход которого из реги- ; стра 7 октантов подается код номера октанта.В результате. простого суммирования этих кодов получается полный выходной код преобразуемого угла поворота, поступакщий далее в ЦВИ.

Использование преобразователя позволяет повысить точность измере» ния угла эа счет уменьшения методической-погрешности. формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала ! в код по авт.св. 9 826385, о т л и-ч ающи и с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя,. в него введены второй дополнительный преобразователь кода в напряжение и токоограничивающий элемент, выводы которого подключены соответственно к средней точке делителя напряжения и выходу второго дополнительного . .преобразователя кода в напряжение, один вход второго дополнительного преобразователя кода в напряжение подключен к выходу дополнительного преобразователя кода в напряжвние ,а другив. входы подключены к выходам регистра управления.

Источники информации, -.принятые во внимание при экспертизе

1, авторское свидетельство СССР

-В 826385, кл. G 08 С 9/04, 1979

1005128

Составитель А. Смирнов

Техред Т.Иаточка . Корректор Ю. Макаренко

° е

Редактор К.Волощук

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 1906/68 Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5