Способ преобразования угла поворота вала в код

 

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УРЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД бснованный на ,преобразовании угла в первый и второй сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции соответственно синуса и косинуса угла поворота, определении отношения амплитуд первого и второго сигналов и формировании угла uj в виде арктангенса-отношения амплитуд сигналов, отличающийся тем, что, с Целью повышения точности преобразования , поворачивают вал перед нача ./ лом преобразования на углы -i . . N

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) () 1) 4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ нают полученные суммы, определяют среднее арифметическое значение запомненных сумм на периоде модулированных сигналов, формируют отношения 1 каждой из запомненных сумм к среднему арифметическому значению запомненных сумм, определяют для каждой К -й гармоники иэ заданного числа rn гармоник значения коэффициентов м„ Ъ„ тригонометрического

К> ряда по формулам с(к 2 " . cOS

= — Д 4„ке(°

И1.1 " Sih определяют амплитуды 4 и пространственные фазы V„ гармоник но формулам „:(». „° b„

11 „= clots к (.1 определяют при каждом последующем преобразовании погрешность 8V по формуле вычитают в процессе преобразования погрешность ВЧ из сформированного угла Чщ„„, определяют в процессе преобразований новые значения суммы квадратов первого и второ го сигналов в каждом иэ углов e(.

1 . поворота вала, определяют новые значения амплитуд Д< и пространственных фаз „ гармоник и заменяют ранее определенные значения ампли- . туд и пространственных фаз на новые значения.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3631501/24-24 (22) 06 06.83 (46) 30 ° 05.85. Бюл.111 20 (72) Л.Н.Сафонов и В.Н.Волнянский (53) 681.325 (088.8) (56) 1, Гаврилов А.А., Шумская М.К.

Компенсация фазовой. погрешности фазовращателя методом измерения и преобразования амплитудной составляющей погрешности. — В сб.: Автоматизированные системы управления и обработки информации, ВНИИзлектромашиностроения, Л., 1981, с.43-52.

2. Шмид.Г. Устройство и принцип действия преобразователей аналогкод. Перевод ГОНТИ У 4211(71), 1971, с.233-238 (прототип), (54)(57) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, бснованный на . преобразовании угла в первый и Вто» рой сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции соответственно синуса и косинуса угла поворота, определении отношения амплитуд первого и второго сигналов и формировании угла Ч„,„, в виде арктангенса отношения амплитуд сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, поворачивают вал перед нача-. лом преобразования на углы 1(. = — 1 и (1=1,2,:,. N) равномерно расположенные в диайазоне, соответствующем одному периоду модулированных сигналов, определяют в каждом из углов pi.

1 поворота сумму квадратов амплитуд .первого и второго сигналов и.заломи"

DT

2 4„s n ()(Ч + 1, 2 (-1 ((ЗМ К 2 )) 1159162

Изобретение относится к автомати" ке и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифро" вым вычислительным устройством. . 5

Известен способ преобразования угла поворота вала в код, основан" ный на преобрэзовагии .угла в пропорциональный фазовый сдвиг двух

:, электрических сигналов, определении отношения амплитуды едвинутого по фазе сигнала к опорному в диапазоне одного периода, определении амплитуды и пространственной фазы гармоник отклонений амплитуды сдвинутого по Фазе сигнала от его среднего на периоде значения, определения погрешности отклонения от пропорциональности фазового сдвига и вычитания в процессе преобразования погреш- 20 ности отклонения из величины фазового сдвига двух электрических сиг" налов Pl) .

Недостаток известного способа— погрешность преобразования угла, вызванная изменениями параметров устройства, реализующего способ, в процессе эксплуатации.

Наиболее близким техническим реше" нием к изобретению является способ ЗО преобразования угла поворота вала в код, основанный на преобразовании угла в первый и вто" рой сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции соответственно синуса и косинуса угла поворота, определении отношения амплитуд первого и второго сигналов и формировании угла Ч„, в виде арк- тангенса отношения амплитуд сигналов $2) .

Недостаток известного способапогрешность, вызванная отклонениями амплитуд первого и второго сигналов переменного тока в процессе модуляции.

4$

Целью изобретения является повышение .точности преобразования.

Поставленная цель достигается

1 тем, что согласно способу преобразования угла поворота вала в код, основанному на греобразовании угла в первый и второй сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции соответственно синуса и коси- 55 нуса угла поворота, определения отношения амплитуд первого и второго сигналов и формировании угла Ч„,, в виде арктангенса отношения амплитуд сигналов, поворачивают вал перед началом преобразования на

2п углы:р<, = —" j (q 2 ), равно.

g г " мерно расположенные в диапазоне, соответствующем одному периоду модулированных сигналов, определяют в.калдом из углов el поворота сумму квадратов амплитуд первого и второго сигналов и запоминают полученные суммы, определяют среднее арифметическое значение запомненных сумм на периоде модулированных сигналов, формируют отношения 4 каждой из запомненных сумм к среднему арифггетическому значению запомненных сумм, определяют для каждой K -й гармоники из заданного числа ig гармоник значения коэффициентов а, Ъ тригонометрического ряда по формулам

nl

Э

cos ь = ЙZ " 1(" (i)

Зпределягат амплитуды Ay и пространст» венные фазы Чг,. гармоник по формулам

) /к=И С К—

bê (2)

Определяют при калдом последующем преобразовании погрешность по фор муле

° В

8 = — ÅАЫ { „, „— "}} (3) вычитают в процессе преобразования погрешность 8V из сформированного угла Ч„,„„, определяют в процессе. преобразований новые значе ния суммы квадратов первого и второго сигналов в каждом иэ углов Ф„. поворота вала, определяют новые значения амплитуд

Ак и пространственных фаэ 1, гармоник и заменяют ранее определенные значения амплитуд и пространственных фаэ на новые значения.

В основу предложенного способа положена известная зависимость, согласно которой амплитудная и фазовая пог" решности для каждой из гармонических составляющих сдвинуты относительно друг друга на " (1) и имеют один и

2 тот же коэффициент пропорциональности. Для определения фязовой погрешности по предложенному способу оп" ределяют амплитудную погрешность

3 1I всего сигнала в целом и анализируют спектральный состав амплитудной погрешности по гармоническим составляющим, определяют для каждой иэ гармонических составляющих амплитуду и начальную фазу, которые однозначно характеризуют фазовую погрешность каждой из гармонических составляю" щих, а общую фаэовую погрешность формируют в виде суммьгфазовых погрешностей всех. гармонических составляющих.

На чертеже представлена структурная схема одного из вариантов .устройств„ реализующих предложенный способ.

Устройство содержит блок I преобразования угла поворота и перный Ц

1 и второй M сигналы переменного тока, модулированные ло амплитуде в функции. синуса и косинуса угла поворота. Выходы блока 1 подключены к входам блока 2 формирования угла .

Чд г„ . и к входам блока 3 формирования суммы квадратон 02 = амплитуд первого 0, и второго 0 сигналов, Выход блока 2 подключен к входу блока 4 сравнения, первому входу блока 5 вь;работки поправок и к первому входу сумматора б, выходы блоков 3 и 4 подключены к входам блока 7 оперативной памяти, выходы которого подключены к вычислительному блоку 8. Выход блока 8 под« ключеи к второму входу блока 5, выход которого подключен к второму входу сумматора 6, а выход сумматора 6 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Блок l преобразует угол поворота в сигналы переменного тока О, и О

В блоке 2 формируется измеренное значение..угла Чд„, с некоторой ошибкой, вызванной инструментальными и методическими погрешностями блоков 1 и 2. В .блоке 4 значения Ч„ „ сравниваются с заданными эначения2й ми м = †и при совпадении м

59162 ф с p(; на выходе блока 4 вырабатывается команда, по которой сумма г. квадратов 02 = IIt г ф амплитуд первого и второго сигналов заносится в: — ячейку блока 7 и за;поминается, Зри гговароте вала перед началом преобразования на углы .

" (г= 1,2,.;, М) в r4 ячейках

2блока 7 будут записаны значения Ц;.

10 для всех 4 угловых положений, равномерно расположенных в диапазоне одного периода модулирующих сигналов. После этого информация с вы" хода блока 7 поступает в блок 8, где определяется среднее арифметиФ L ческое U . запомненных- в блоке 7 сумм U; на периоде модулированных ,сигналон

20 .— g Z U) определяются отношения 1 каждой из запомненных: сумм Ч; к среднему арифметическому 1; = — ",,, "о а по формулам (1)и (2) определяются амплитуды A„и пространственные фазы 1 „для каждой К -й гармониЗО ки из числа.m заданных гармоник.

В процессе преобразования блок 5 вычисляет по формуле (3) поправку, которая в сумматоре 6 вычитается из значения угла V„ ù, На выходе сум35 матора б формируется код угла.

В процессе преобразования при прохождении вала через угловые положе40 ния в блок 7 заносятся из бло2 ка 3 новые значения LI;, н блоке 8 вьграбатываются новые значения и г, В результате в процессе преоб.разования происходит обновление, поп равки Р г, отражающее изменение инструментальных погрешностей при эксплуатации, что приводит к повышению точности

I159I62

Корректор А.Обручар

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ф

Составитель А.Смирнов

Редактор М.Циткина Техред Л.Мнкеш м

Заказ 3608/56 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5