Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ.УГЛА ПОВОРаТА ВАЛА В КОД по авт. св. № 1034059, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя,в него введены блок преобразования аналоговой величины в напряжение, источник опорного напряжения, кс 1мутатор , мультиплексор и задатчик режима работы, парафазные выходы которого подключены к управляющим входам ксммутатора, a один из выходов - к управляющему входу мультиплексора , сигнальные входы коммутатора соединены с выходами синуснокосинусного датчика угла, блока преобразования аналоговой величины в напряжение и с источником опорного напряжения, a выходы коммутатора подключены к входам парафазных усилителей, сигнальные входы мультиплексора соединены с выходами второго регистра и функционального преобразователя кода в код тангенса, г а выходы мультиплексора подключены к управляющим входам блока преобразования кода в напряжение.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

0% 01) sg9 G 08 С 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРНТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ввтсвснсвв сввсвтвввствн

Вйьди, „,, (61) 1034059 (21) 3540659/18-24 (22) 14.01.83 (46) 07.06.84. Бюп. № 21 (72) Ю.А.Степанов и Д.А.Чернышев (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1034059, кл. 08 С 9/00, 24.03.82 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт. св. ¹ 1034059, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя,в него введены блок преобразования аналоговой величины в напряжение, источник опорного напряжения, коммутатор, мультиплексор и задатчик режима работы, парафазные выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, а один из выходов - к управляющему входу мультиплексора, сигнальные входы коммутатора соединены с выходами синуснокосинусного датчика угла, блока преобразования аналоговой величины в напряжение и с источником опорного напряжения, а выходы коммутатора подключены к входам парафазных усилителей, сигнальные входы мультиплексора соединены с выходами второго регистра и функционального преобразователя кода в код тангенса, а выходы мультиплексора подключены к управляющим входам блока преобразования кода в напряжение.

109667

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

По основному авт. св. 9 1034059 известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого через парафазные усилители 1р подключены к входам ключей, объединенный выход первых четырех ключей подключен к первому входу блока сравнения, объециненный выход вто рых четырех ключей через блок пре- 15 образования кода в напряжение подключен к второму входу блока сравнения, первый регистр, выходы которого подключены к одному входу второго регистра, другой вход которого 2О соединен с выходом блока управления, а выходы разрядов регистра через функциональный преобразователь кода в код тангенса годключены к управляющим входам блока преобразования ко- 25 да в напряжение, объединенный выход вторых ключей подключен к третьему входу блока сравнения, выход которого и выход блока управления подключены к управляющим входам первого ЗО регистра 11.

Известный преобразователь предназначен для работы только с синусно-косинусным датчиком угла и не может работать с другими типами датчиков, угла, например, преобразующими угол поворота в линейное напряжение.

Целью изобретения является- рас ширение функциональных возможностей преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены блок преобразования аналоговой величины в напряжение, источник опорного напряжения,коммутатор, мультиплексор и sapàò÷èê режима работы, ларафазные выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, а один иэ выходов - к управляющему входу мультиплексора, сигнальные входы коммутатора соединены с выходами синусно-косинусного датчика угла,. блока преобразования аналоговой ве55 личины в напряжение и с источником опорного напряжения, а выходы ком мутатора подключены к входам парафазных усилителей, сигнальные входы

1 мультиплексора соединены с выходами второго регистра и функционального преобразователя кода в код тангенса, а выходы мультиплексора подключены к управляющим входам блока преобра- . зования x6ga в напряжение.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит синуснокосинусный датчик 1 угла, парафазные усилители 2, ключи 3-!О, блок 11 сравнения, блок 12 преобразования кода в напряжение, блок 13 управления, первый регистр 14, второй регистр 15, функциональный преобразователь 16 кода в код тангенса, блок 17 преобразования аналоговой величины в напряжение, источник 18 опорного напряжения, коммутатор 19, мультиплексор 20 и задатчик 21 режима работы.

Преобразователь работает следующим образом.

В первом положении эадатчик 21 через коммутатор 19 подключает выходы синусио-косинусного датчика 1 к входам парафаэных усилителей 2, а через мультиплексор 20 подключает выходы функционального преобразователя 16 к входам блока 12.

Преобразователь угла поворота вала в код работает в режиме функционального аналого-цифрового преобразования, реализуя приближенную зависимость

sin Ы = cos ot, .tgN, гдеo(, - угол поворота синусно-косинусного датчика 1;

N - выходной код регистра 15, Во втором положении задатчика 21 мультиплексор 20 подключает к управ-. лякнцим входам блока 12 преобразования кода в напряжение непосредственно выходы разрядов второго регистра

15. В этом случае на один из входов парафазных усилителей 2 подается напряжение с выхода блока 17, а на втоpoA - опорное напряжение от источника 18 опорного напряжения и преобразователь работает в режиме линейного аналого-цифрового преобразования.

Блок 13 формирует серию тактовых импульсов, которые обеспечивают последовательное включение ключей 3,5, 10 и поразрядное . переключение регистров 14 и 15.

Ключи 4,6-9 работают только в режиме функционального преобразования

3 10966 сннусно-косинусного датчика угла в код, а в режиме линейного аналогоцифрового преобразования не участвуют.

В первом такте преобразования определяется знак входного напряжения. Определение знака входного напряжения происходит следующим образом.

В первом такте включается ключ 3, который подключает входное напряже.;ние с выхода блока 17 в прямой фазе к блоку 11 сравнения. Если при сравнении входное напряжение положительное, то в регистре 14 в старшем разряде формируется нулевое значение, если отрицательное вЂ” единичное.

Ва втором такте включается ключ

10, который подключает опорное напряжение от источника 18 в прямой фазе к блоку 11 сравнения, чем подтверждается положительное значение источника 18 опорного напряжения и результат записывается в следующий разряд регистра 14.

В третьем такте включается такая пара ключей 3,5 и iO, которая обеспе- . чивает подключение ко входам блока

11 сравнения модулей входного и опорного напряжений. Необходимая пара ключей определяется анализом значений двух старших разрядов в регистре

14.

Последующее преобразование, начиная с четвертого такта, выполняется путем поразрядного уравновешивания, 74 4 при последовательном переключении разрядов в регистре 15, начиная со старшего разряда.

В основу работы преобразователя в режиме линейного аналого-цифрового преобразования положено использование зависимости

"on

Bbrx где U><,„- выходное напряжение блока

17i

0on вЂ” опорное напряжение;

N вЂ” код во втором регистре 15; и вЂ” количество разрядов вто- рого регистра 15.

В результате сравнения в блоке 11 выходного напряжения блока 17 с напряжением, получаемым на выходе блока

12 преобразования кода в напряжение, в регистре 15 формируется код, пропорциональный величине выходного напряжения блока 17.

Полный код напряжения образуется из старшего разряда регистра 14 (знаковый разряд) и кода регистра 15 (младшие разряды).

Таким образом, преобразователь может быть использован как в режиме функционального преобразования сигналов синусно-косинусных датчиков угла в код, так и в режиме линейного аналого-цифрового преобразования.

Экономический эффект от использования преобразователя определяется его техническим преимуществом.

1096674

Составитель А. Смирнов

Редактор А. Шандор Техред И.Метелева Корректор О.Тигор

Заказ 3830/38 Тйраж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изббретений и открытий

113035, Москва:, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4