Способ преобразования угловых перемещений в код
СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНР1Й В КОД, основанный на формировании первого и второго сигналов одной частоты, сдвинутых один относительно другого ло фазе на 90°, третьего и четвертого сигналов другой частоты, сдвинутых один относительно другого на 90 , формировании первого и второго напряжений питания синусно-косинусного датчика, причем первое напряжение питания формируют из первого сигнала , преобразовании первого и второго напряжений питания в пятый и шестой сигналы, функционально зависимые от углового перемещения, формировании первого и второго модулированных сигналов, их суммировании и выделении из суммарного сигнала опорного , сигнала, частота которого равна разности между одной и другой частотами, формировании третьего, и четвертого модулированных сигналов путем модулирования пятого и шестого сигналов третьим и четвертым сигналами, их суммировании и вьзделении из суммарного сигнала информационного сигнала, частота которого равна разности между одной и другой частотами, а его фаза относительно опорного сигнала пропорциональна (Л угловому перемещению, преобразовании фазы информационного сигнала в код, отличающийся тем, что, с целью повышения линей-ia ности преобразования, второе напряжение питания формируют из третьего сигнала, а формирование первого DO и второго модулированных сигналов осуществляют модулированием пятого сл х и шестого сигналов первым и вторым сигналами. N9
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК..SU„„
4(51) Н 03 М 1 22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3644494/24-24 (22) 26.09.83 (46} 30.01.85. Бюл. В 4 (72) В.А. Карпов и Е.Г. Абаринов (71) Гомельский политехнический институт (53) 681.325(088.8) (56) 1. Зверев А.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., "Энергия", 1974, с. 86.
2. Авторское свидетельство СССР
У 485482, кл. G 08 С 9/00, 1974 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГ110ВЪ|Х ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, основанный на формировании первого и второго сигналбв одной частоты, сдвинутых один относительно другого ло фазе на 90, третьего и четвертого сигнао лов другой частоты, сдвинутых один о относительно другого на 90, формировании первого и второго напряжений питания синусно-косинусного датчика, причем первое напряжение питания формируют из первого сигнала, преобразовании первого и второго напряжений питания в пятый и шестой сигналы, функционально зависимые от углового перемещения, формировании первого и второго модулированных сигналов, их суммировании и выделении из суммарного сигнала опорного сигнала, частота которого равна разности между одной и другой частотами, формировании третьего и четвертого модулированных сигналов путем модулирования пятого и шестого сигналов третьим и четвертым сигналами, их суммировании и выделении из суммарного сигнала информационного сигнала, частота которого равна разности между одной и другой частотами, а его фаза относительно опорного сигнала пропорциональна угловому перемещению, преобразовании фазы информационного сигнапа в код, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности преобразования, второе напряжение питания формируют из третьего сигнала, а формирование первого и второго модулированных сигналов осуществляют модулированием пятОго и шестого сигналов первым и вторым сиrналами.
1 11
Изобретение относится к информационно-измерительным и управляющим системам с применением цифровых вычислительных машин.
Известен способ преобразования угловых перемещений в код, основанный на формировании двух переменных напряжений питания синусно-косинусного датчика, сдвинутых друг относи" о тельно друга по фазе на 90, преобразовании напряжений питания в два сигнала, фаза одного из которых относительно первого напряжения питания равна угловому перемещению, а фаза второ о сигнала относительно первого о напряжения питания равна сумме 90 и угловому перемещению, и преобразовании фазы одного из сигналов в код
Наиболее близким к предложенному по техническому решению является способ преобразования угловых перемещений, основанный на формировании первого и второго сигналов одной частоты, сдвинутых один относительно другого по фазе на 90, третьео го и четвертого сигналов другой частоты, сдвинутых один относительно другого на 90, формировании первого и второго напряжений питания синусно. косинусного датчика, причем первое напряжение питания формируют из
1 первого сигнала, преобразовании первого и второго напряжений питания в пятый и шестой сигналы, зависящие от углового перемещения, формировании первого и второго модулированных сигналов, их суммировании и выделении из суммарного сигнала опорного сигнала, частота которого равна разности между одной и другой частотами, формировании третьего и четвертого модулированных сигналов путем модулирования пятого и шестого сигналов третьим и четвертым сигналами, их суммировании и выделении из суммарного сигнала информационного сигнала, частота которого равна разности между оцной и другой частотами, а его фаза относительно опорного сигнала пропорциональна угловому перемещению, преобразовании фазы информационного сигнала в код, второе напряжение питания формируется иэ второго сигнала, а первый и второй модулированные сигналы получают путем модулирования первого и второго сигналов третьим
37582 2
40
50
t0 !
55 и четвертым сигналами соответственно (2) ..
Недостатком известного способа является недостаточная линейность преобразования углового перемещения в код.
Цель изобретения — повышение линейности преобразования.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу преобразования угловых перемещений в код, основанному на формировании первого и второго сигналов одной частоты, сдвинутых один относительно другого
D по фазе на 90, третьего и четвертого сигналов другой частоты, сдвинутых один относительно другоо го на 90, формировании первого и второго напряжений питания синусно-косинусного датчика, причем первое напряжение питания формируют иэ первого сигнала, преобразовании первого и второго напряжений питания в пятый и шестой сигналы, функциональ.<о зависимые от углового
I неремещения, формировании первого и второго модулированных сигналов, их суммировании и выделении иэ суммарного сигнала опорного сигнала, частота которого равна разности между одной и другой частотами, формировании третьего и четвертого модулированных сигналов путем модулирования пятого и шестого сигналов третьим и четвертым сигналами, их суммировании и выделении из суммарного сигнала информационного сигнала, частота которого равна разности между одной и другой частотами, а его фаза относительно опорного сигнала пропорциональна угловому перемещению, преобразовании фазы информационного сигнала в код, второе напряжение питания формируют из третьего сигнала, а формирование первого и второго модулированных сигналов осуществляют модулированием пятого и шестого сигналов первым и вторым сигналами.
На чертеже приведена функциональная схема устройства, реализующего способ преобразования перемещения в код.
Устройство содержит задающий
1 генератор 1, блок 2 делителей частоты, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 3, блок 4 выделения фаэомодулированных сигналов, состоящий, например, иэ бло
1137582
Э ков 5-8 умножения, сумматоров 9 и 10 и фильтров 11 и 12 разностной частоты, блок 13 преобразования фазы в код.
Устройство работает следующим образом.
С помощью блока 2 делителей частоты из высокочастотных колебаний задающего генератора 1 получаются два квадратурных периодических сигнала частот (д< и CO2 . (G) ) д )
2 которые используются для питания статорных обмоток возбуждения CKBT 3 напряжениями с частотами со< и И
2 и выделения фазомодулированных сигналов разностной частоты. В результате на выходных обмотках СКВТ 3 будут напряжения:
U2 E(k У II 01= Е(< со5 и Q< и M2. В блоках 5-8 сигнал ц . умножается иа со q ц < т, и со5 и1,a сигнал 0 — на gin и,t и Gin td2t, а на их входах получаем напряжения 6 8 3 СОВ <О,1 -О ) cos Qt 5<А 04 1 1 06. 0 <соб >1 - pl<, cos At co5 0L () цЮ,. ц 2 q5in < s ;где g = с„1 - ы2 . Напряжения U и 0 8 суммируются в сумматоре 9, а напряжения Оь и Uq — в сумматоре 10. Фильтры 11 и 12 разностной частоты препятствуют прохождению на их выход составляющих входных сигналов с частотами, отличными от 52,. В результате на входах б "ока 13 преобразования разности фаз в код присутствуют сигналы: Ц< " 1<1 5 U„a, cG5(t«), а выходной код преобразователя равен Н =2 -9О Если принять во внимание, что отличия взаимного расположения обмоток статора и ротора от 90 составляют о и 5р соответственно, то выходной код с точностью до членов второго порядка малости ра15 вен 8,=21.ь -"ь - о . с р Как видно из этого вйражения, малые отклонения осей статорных и роторных.обмоток от 90 с точностью о до членов второго порядка малости вносят погрешности, не приводящие к нарушению линейности преобразова" ния. Можно показать, что погрешность от ряда других несовершенств синусно-косинусного датчика 3 в первом приближении также не приводит к нарушению линейности преобразования, например, от малой магнитной асимметрии, вызванной эллипсностью расточек статора или ротора, различного рода эксцентриситетами У погрешности от неравенства параметров статорных или роторных цепей, электромагнитной асимметрии и т.п. КрОме тОгО при ДОстатОчных добротностях фильтров t1 и 12 раэностной частоты эапитывать синуснокосинусный датчик 3 можно прямоугольными напряжениями, а также 4О прямоугольные напряжения можно использовать в качестве модулир„ю, щих, что ведет к упрощению реализации способа и повышению линейности преобразования. 1137582 Корректор Н. Король Заказ 10540/42 Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. Сидоренко Редактор Л.Веселовская Техрсд Т.Фанта
