Устройство для интерполяции аргумента гармонических функций
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТЕРПОЛЯЦИИ АРГУМЕНТА ГАРМОНИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, содержащее два блока формирования модуля, входы которых являются входами устройства, два резистивных делителя напряжения с п выходами каждый, первый и второй компараторы, неинвертирующие входы которых соединены с соответствующим входом устройства , а инвертирующие - с шиной нулевого потенциала, третий компаратор , две группы по п компараторов, при этом выходы первого резистивного делителя напряжения соединены с нейнвертирующими входами соответствующих компараторов первой группы, и дешифратор, соответствующие входы которого соединены с выходами всех компараторов, а первый и второй выходы являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения. Первый резистивный делитель напряжения включен между выходом первого блока формирования модуля и шиной нулевого потенциала , второй резистивный делитель наНряжения включен между выходом второго блока формирования модуля и шиной нулевого потенциала, выходы (Л второго резистивного делителя на пряжения соединены с инвертирующими входами соответствующих компараторов второй группы, инвертирующие входы третьего компаратора и компараторов первой группы подключены к выходу второго блока-формирования модуля, неинвертирующие входы третьего компаратора и компаратоS ров второй группы подключены к выхо4 ду первого блока формирования модуО ) ля. 1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИХ (19) (11) .
1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИП (*1
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
С: Ч
4ь
Я, )
CO
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3392711/18-24 (22) 04.02.82 . (46) 23.05.83. Бюл. И 19 (72) В.Г.Кнорринг (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М,И.Kaj линина (53) 681.3{088.8) {56) 1. Преснухин Л,H., Øàíüãèí В.ф,, Шаталов Ю.А, Муаровые растровые датчики положения и их применение.
М., "Машиностроение", 1969, с. 70.
2. Baugruppen fOr das Phocosin.Prinz. р. Материалы фирмы 0pton-2е1ss
1980 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ИНТЕРПОЛЯЦИИ
АРГУМЕНТА ГАРМОНИЧЕСКИХ. ФУНКЦИЙ, содержащее два блока формирования модуля, входы которых являются входами устройства, два резистивных делителя напряжения с и выходами каждый, первый и второй компараторы, неинвертирующие входы которых соединены с соответствующим входом устч роиства, а инвертирующие - с шиной нулевого потенциала, третий компаратор, две группы по и компараторов, зюG 06 G /30 G 01 В /02 при этом выходы первого резистивного делителя напряжения соединены с неинвертирующими входами соответствующих компараторов первой группы, и дешифратор, соответствующие входы которого соединены с выходами всех компараторов, а первый -и второй выходы являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, первый резистивный делитель напряжения включен между выходом первого блока формирования модуля и шиной нулевого потенциала, второй резистивный делитель напряжения включен между выходом второго блока формирования модуля и шиной нулевого потенциала, выходы второго резистивного делителя.напряжения соединены с инвертирующими входами соответствующих компараторов второй группы, инвертирующие входы третьего компаратора и компараторов первой группы подключены к выходу второго блока. Формирования модуля, неинвертирующие входы третьего компаратора и компараторов второй группы подключены к выходу первого блока формирования модуля, 10194б7
10 I5
Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано в растровых преобразователях перемещения, например, при контроле кинематической погрешности зубчатых колес и передач.
Известны устройства (амплитудные интерполяторы /, работа которых заключается в амплитудной дискриминации взвешенных сумм синусоидального и косинусоидального напряжений, снимаемых с растрового датчика. Они делят квант шкалы (шаг растрового сопряжения) на определенное число, зависящее от числа дискриминаторов, Сложность таких устройств возраста" ет с увеличением коэффициента интерполяции (числа частей, на которые разбивается квант), поэтому для получения больших коэффициентов интер" поляции используются различные аналоговые преобразования синусно-косинусного двухфазного сигнала.
Известно устройство интерполяции, выполняющее операции формирования модулей синуса .и косинуса, умножения полученных напряжений на коэффициенты, меньшие единицы, суммирования и вычитания результатов в различных комбинациях, дискриминации и логической обработки полученных сигналов, в результате чего получаются пять сигналов, образующих код Грея. Таким образом, в этом устройстве производится деление кванта на 32 участка (1 j.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности являются поляторы фирмы Opto -2eiss, имеющие коэффициенты интерполяции 40 и 80.
Аналоговая часть этих интерполяторов формирует из синусно-косинусного сигнала три сигнала: сигнал в виде симметричной пилы и два разнополярных опорных напряжения, соответствующие максимальному и минимальному напряжению пилы, Опорные напряжения поступают на два делителя напряжения, выходные напряжения которых сравниваются с симметричным пилообразным напряжением с помощью линейки компараторов. Еще три компаратора (в дальнейшем первый, второй и третий компараторы) используются для сравнения синусоидального, косинусоидального и симметричного пилообразного напряжений с нулевым на" пряжением. Выходные логические сигналы компараторов имеют перепады
55 (О/1 или 1/01, равномерно расположенные в 40 или 80 отсчетных точках на каждом шаге растров., С помощью дешифратора (комбинационной логической схемы) из этих сигналов формируются выходные сигналы в виде двух сдвинутых на четверть периода меандров, удобные для реверсивного счета. Изобретение описывается применительно к коэффициенту интерполяции 80 2 1.
Недостатком известных устройств является сложность аналоговой части: в известном устройстве она содержит
О операционных усилителей, имеющих
2"8 входных суммируемых сигналов, Целью изобретения является упрощение устройства.
Указанная цель достигается тем, что устройство для интерполяции аргумента гармонических функций, со" держащее два блока формирования
МОДУЛЯ ВХОДЫ KOTOPbfX fl ВЛЯЮТСЯ ВХО дами устройства, два резистивных делителя напряжения с и выходами каждый, первый и второй компараторы, неинвертирующие входы котоpblx соединены с соответствующим входом устройства, а инвертирующиес шиной нулевого потейциала, третий компаратор, две группы по и компараторов, при этом выходы первого резистивного делителя напряжения соединены с неинвертирующими входами соответствующих компараторов первой, группы, и дешифратор, соответствующие входы которого соединены с выходами всех компараторов, а первый и второй выходы являются выходами устройства, первый резистивный делитель напряжения включен между выходом первого блока формирования модуля и шиной нулевого потенциала, второй резистивный делитель напряжения включен между выходом второго блока формирования модуля и шиной нулевого потенциала, выходы второго резистивного делителя напряжения .соединены с инвертирующими входамц ; рответствующих компараторов- второй ";, группы, инвертирующие входы тре ье о компаратора и компараторов перва@ группы подключены к выходу второго блока формирования модуля, неинвертирующие входы третьего компаратора и компараторов второй группы «о 1 ключены к выходу первого блока фо1хмирования модуля, 3 1019467 4
На фиг.. 1 представлена схема уст- коэффициент интерполяции. Обознаройства, на фиг. 2 - диаграмма на- чив верхнее по схеме сопротивлениепряжений. в делителе 4 R„, а суммарное соУстройство содержит блоки I и 2 противление делителя - Р,и лренеформирования модуля, .резистивные де" s брегая нагрузкой на делитель напрялители 3 и 4 напряжения, компарато- жения со стороны компараторов, усры 5, дешифратор 6,. ловия срабатывания компаратора в
Устройство работает следующим об- указанных точках можно записатьв виде
Двухфазный входной сигнал з!и в р 4 п / (— пз / сов поступает на входы устройст- . откуда, задавшись из схемотехничесва (здесь и ": квант шкалы,. 2 - иэ- . ких соображений суммарным сопротив-: меряемое перемещением . лением Р, легко найти Р.„ АналогичВ линейке компараторов 5 произво- . но рассчитываются остальные сопродится сравнение между собой модулей 1 тивления, входных сигналов и их долей, выде- Таким образом, в известнои устляемых делителями .3 и 4. . ройстве входной аналоговый блок выПорядок чередования перепадов вы- полняет в общей сложности четыре ходньх сигналов компараторов 5 учи- операции формирования модуля. и шесть тывается дешифратором 6, который фор- 2в операций суммирования или вычитамирует из 21 выходного сигнала ли- ния напряжений, а в предлагаемом нейки компараторов два выходных ме" устройстве -. только две операции андра х и у, сдвинутые на четверть формирования модуля, В связи с этим периода и имеющие в совокупности число операционных усилителей в нем
80 перепадов в пределах кванта ?S сокращается от 8 до 4. Наряду с уп"
: шкалы. рощением схемы, достигается улучшение
Для того,.чтобы перепады выход- ее качественных характеристик: в ных сигналов устройства интерпо" связи с уменьшением числа каскадно ляции были распределены по кванту . включенных операционных элементов шкалы равномерно, необходимо опре-. Зв возрастает быстродействие, более деленным образом выбрать сопротивления равномерной становится нагрузка узделителей 3 и 4 напряжения. Перепады вы-. . лов, что приводит к уменьшению по" ходного сигнала верхнего компаратора требления, уменьшается динами чес(фиг.1) должны отстоятьот находящегося кий диапазон сигналов на входах между ними перепада сигнала на 3/80, - компараторов, что повышает надежили в общем случае, на d/m, где in - ность.
Е019467
101Э467
Фие.2
Составитель Г.Осипов
Редактор Л.Гратилло Техред 0. Неце Корректор О. Билак
Заказ 3708/45 Тираж 706 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4
