Преобразователь угла поворота вала в код

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий блок преобразования угла поворота в модулированные по амплитуде сигналы, одни выходы которого подключены к последовательно включенным формирователю кода грубого отсчета и коммутатору, первый и второй выходы коммутатора подключены к аналоговым входам первого и второго функциональных преобразователей напряжения, цифровые входы которых соединены с выходами разрядов счетчика, а выходы подключены к элементу сравнения, генератор импульсов , элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введены компаратор , элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок элементов- ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр , выходы формирователя грубого отсчета через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к упраилякмцему входу блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, а выходы подключены к инфо|)мационн1)1м входам регистра, дру|-ой иыход блока преобразования угла поворота в модулированные но амплитуде сигналы через компаратор подключеп к унравляюп1ему входу формирова (g теля кода 1рубого отсчета и к второму вхо (Л ду элемента И, третий вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход подключен к управляющему Bxoyiy регистра, генератор имнульсов подключе г к входу счетчика. 2. Преобразователь по i. 1, отличающийся тем, что функциональные преобразователи напряжения выполнены в виде последовательно соединенных постоянного запоминающего устройства и цифроаналогового ;о преобразователя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(50 () 08 С 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3588094/18-24 (22) 04.05.83 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) В. Н. Степанов (71) Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации Научно-производственного обьединения «ЭЛВА» (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 691909, кл. G 08 С 9/00, 1977.

2. Патент США № 3898648, кл. 340 — 347, опублик. 1976, 3. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., «Энергия», 1974, с. 142--143, рис. 66, 67 (прототип) . (54) (57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий блок преобразования угла поворота в модулированные по амплитуде сигналы, одни выходы которого подключены к последовательно включенным формирователю кода грубого отсчета и коммутатору, первый и второй выходы коммутатора подключены к аналоговым входам первого и второго функциональных преобразователей напряжения, цифровые входы которых соединены с выходами разрядов счетчйка, а выходы подклю„„SU„„1119051 А чены к элементу сравнения, генератор импульсов, элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введены компаратор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок элементов- ИСКЛ ЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, регистр, выходы формирователя грубого отсчета через элемент ИСКЛЮЧАЮШЕЕ

ИЛИ подключепь к упранляк)щему входу блока элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, информационные входы которого соединены с Выхоцами РазГ)ЯДОВ сч)т 1икс), а ВыхОДы подключены к п))фо )AIHItH()HII I>IM входам регис! ра,, !реп)й В1)хо,! блока прсобр1):п)В)1НИЯ У l Лс) IIOHO()()1с! t3 МОДУ)!H()OIIHHlltilt II() амплигудс сигналы через компаратор подКлюс)Е1! К Ун Ран)1!1K)П!ЕМ Y ВХОДУ: фОР МИ Ропателя кода грубого Отсчета и к второму Входу элеме)па И, третий Вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход подклк)чен к управляющему входу регистра, генератор импульсов подключен к входу счетчика.

2. Преобразователь Ito и. 1, отличающийся тем, что функциональные преобразователи напряжения выполнены в виде последовательно соединенных постоянного запоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя.!

11905!

Изобретение относится к автоматике и

ычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известен преобразователь угла поворо та вала в код, содержащий синусйо-косийусный датчик угла (СКДУ), выходы которого подключены к одним входам блоков умножения, другие входй блоков умножения соединены с выходами функционального преобразователя кодов, а выходы подклюцены к сумматору, выход сумматора через компаратор и управляемый генератор подключен к реверсивному счетчику, выходы разрядов которого подключены к функцио- !5 нальному преобразователю кодов

Недостатком данного преобразователя является его сложность.

Известен также преобразователь угла поворота вала в код,.содержащий сельсин, выходы которого подключены к последова™ тельно включенным формирователю кода грубого отсчета и коммутатору, выходы коммутатора подключены к аналого-цифровому преобразователю, выход которого подключен к вычислительному блоку, блок па- д5 мяти, фазовый детектор, сумматор (2j.

Недостатком такого преобразователя является его невысокая точность, вызванная наличием высших гармоник в питающем напряжении.

Наиболее близким техническим решением 30 к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок преобразования угла поворота в модулированные по амплитуде сигналы, одни выходы которого подключены к последовательно включенным формирователю кода гру-, >S бого отсчета н коммутатору, первый и второй выходы коммутатора подключены к аналоговым входам первого и второго функциональных преобразователей напряжения, цифровые входы которых соединены с вы- 40 ходами разрядов счетчика, а выходы подключены к элементу сравнения, генератор импульсов, элемент И, первый вход которого соединен с выхОдом генератора импульсов, выход элемента сравнения через фазовый детектор подключен к входу генерато- 4S ра импульсов и к второму входу элемента

И, второй элемент И, входы которого соединены с выходами фазового детектора н генератора импульсов, а выход подключен к входу вычитания счетчика !3).

Недостатком известного преобразователя является его сложность.

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок преобразования угла повороты и модулированные по амплитуде сигналы, одни выходы которого подключены к последовательно включенным формирователю кода грубого отсчета и коммутатору, первый и второй выходы коммутатора подключены к аналоговым входам первого и второго функциональных преобразователей напряжения. цифровые входы которых соединены с выходами разрядов счетчика, а выходы подключены к элементу сравнения, генератор импульсов, элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, введены компаратор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр, выходы формирователя грубого отсчета через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к управляющему входу блока элементов ИСКЛ ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, а выходы подключены к информационным входам регистра, другой выход блока преобразования угла поворота в модулированные по амплитуде сигналы через компаратор подключен к управляющему входу формирователя кода грубого отсчета и к второму входу элемента И, третий вход которого соединен с выходом элемента сравнения, а выход подключен к управляющему входу регистра, генератор импульсов подключен к входу счетчика.

Функциональные преобразователи напряжения выполнены ввиде последовательно соединенных постоянного запоминающего щего устройства и цифроаналогового преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит блок 1 преобразования угла поворота в модулированные по амплитуде сигналы, одни выходы которого подключены к последовательно включенным формирователю 2 кода грубого отсчета и коммутатору

3, первый и второй выходы коммутатора 3 подключены к аналоговым входам первого 4 и второго 5 функциональных преобразователей напряжения, цифровые входы которых соединены с выходами разрядов счетчйка б, а выходы подключены к элементу 7 сравнения, генератор 8 импульсов, элемент И 9, первый вход которого соединен с выходом генератора 8 импульсов, компаратор 10, элемент 1 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок !2 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр

13, выходы формирователя 2 груоого отсчета через элемент 1 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ подключены к управляющему входу блока 12 элементов ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика б, а вы ходы подключены к информационным входам регистра 13, другой выход блока 1 преобразования угла повороты в модулированные по амплитуде сигналы через ком111905! паратор 10 подключен к управляющему входу формирователя 2 кода грубого отсчета и к второму входу элемента И !, третий вход которого соединен с выходом элемента

7 сравнения, а выход подключен к управляющему входу регистра 13, генератор 8 импульсов подключен к счетчику 5.

Функциональные преобразователи напряжения выполнекы в виде последовательно соединенных постоянно запоминающего устройства (ПЗУ) 14 и цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 15. Блок 1 содержит сельсин 16, выходы которого через делители напряжения, образованные резисторами 17 — 19 и 20 — 22, подключены к общей шине. Формирователь 2 кода грубого отсчета содержит компараторы 23 — 25, выходы которых подключены к регистру 26 грубого отсчета. Коммутатор 3 содержит блок 27 переключателей, один из выходов которого подключен к инвертору 28.

Преобразователь работает следующим образом.

В блоке 1 вырабатываются сигналы перемекного тока, модулированные по амплитуде по синусоидальным .законам в функции угла с поворота вала сельсина 16. В зависимости от относительной величины амплитуд выходных. сигналов блока 1 весь=диапазон угловых значений делится на 6 секторов по 60 каждый. Углы О., 60, 120, ... считаются базовыми, Это деление реализуется компараторами 23 — 25. Условный трехразрядный код поступает на адресные. входы блока.27, и соответствующая пара сигналов с наибольшими амплитудами (для данного сектора) поступает на выходы коммутатора.

Причем схема комутацик составлена так, что на выход А всегда подается сигнал„амплитуда которого с ростом с(возрастает, а на другой выход  — убывает. При любом

-:значении угла сК эти сигналы противофазны, зпоэтому для дальнейшей работы с ними один из них инвертируется инвертором 28.

Коммутатор 3 подключает на выходы 4 и В пару наибольших по абсолютной величине амплитуд напряжений с выхода блока

I и подает их на входы ЦАП 15 в качестве опорных напряжений, приведенных к одному из секторов 60, .

На цифровые входы ЦАП 15 с частотой генератора 8 импульсов из ПЗУ 14 функциональных преобразователей 4 и 5 поступают пары значений функций cos в и з1п (p+ 30 ) соответственно. Здесь p — цифровое представление угла, обегающего диIII апазон 60 с шагом 60 /г" (п-разрядность адресных входов Г1ЗУ 14), формируется на выходе разрядов двоичного счетчика 6.

Разность напряженкй между выходами

UAIl 15 функциональных преобразователей

4 и 5 будет пропорциональна выражению и и (P-À) sin tdt.

При„ -j(элемент 7 сравнения вырабатывает единичный сигнал, поступающий на вход элемента 9. Для исключения нулей функции sinwt компаратор 10 вырабатывает

20 строб-импульсы при з!и!в1: О. Для обеспечения стабильности работы преобразователя генератор 8 также вырабатывает строб-. импульс. Оба строб-импульса поступают на входы элемента 9, выходной сигнал ко-, торого служит стробом для записи в выходной регистр 13 цифрового кода с выхода счетчика 6. Этот код является выходным кодом отсчета преобразователя.

Элемент 11 и блок 12 предназначены для занесения показаний счетчика 6 в регистр

13 в прямом или обратном коде в зависи- мости от номера сектора, выходные напряжения которого подключены к выходу коммутатора 3. Для нечетных секторов элемент

I 1 вырабатывает нулевой сигнал и показания счетчика 6 переписываются через блок

ç5 !2 в регистр 13 прямым кодом, а для четных секторов элемент 11 вырабатывает единичные сигналы и в регистр 13 заносится обра1 ный код счетчика 6.

Введение в предлагаемый преобразователь новых элементов позволяет упростить его по сравнению с известным. Экойомический эффект от использования изобретения определяется меньшими затратами на etо изготовление.

1119051

Составитель A. Смирнов

Редактор К. Волощук Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 7458/38 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4