Преобразователь координат

 

Изобретение относится к устройствам измерения фазового сдвига между двумя гармоническими напряжениями и может быть использовано в измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности преобразования . Устройство содержит первый и второй амплитудно-импульсные модуляторы 1 и 2, первый и второй компа .раторы 3 и 4, генератор 5 треуголь- . него напряжения высокой частоты; сумматор 6, первый, второй, третий и четвертый ограничители 7, 8, 9 и 10,- демодулятор II, первый 19 и второй 12 фильтры, первьй, второй третий.и четвертьй формирователи 13, 14, 16 и 17 импульсов, триггер 15, двухполупериодный выпрямитель 18, интегратор 20, блок 21 выборки-хранения, первый и второй информационные входы 22 и 23, входы 24,25 опорного напряжения и первый и второй выходы 26 и 27 устройства. Введение компараторов 3 и 4 формирователей 14, 16 и 17 импульсов, ограничителей 7-10, демодулятора 11, интегратора 20, блока 21 выборки-хранения, двухполупериодного выпрямителя 18 и образо-. вания новых связей между элементами устройства способе ТВ jnoT. достижению поставленной цели. 2ил. О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5D 4 G 06 G 7 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фигЛ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3599491/24-21 (22) 01.06,83 (46) 15.01.86. Бюл, ¹ 2. (72) Е.А.Ермилова,.В.А,Сергеев, Б.М.Пискунов, П.К.Шелипов и О.В.От-. раднов (53 ) 528.236(088.8) (56) Патент Японии № 48-2991, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 437093, кл. G 06 G 7/22, 1973 г. (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛБ КООРДИНАТ (57) Изобретение относится к устройствам измерения фазового сдвига между двумя гармоническими напряжениями и может быть использовано в измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности преобразования. Устройство содержит первый и второй амплитудно-импульсные модуля. торы 1 и 2, первый и второй компа,раторы 3 и 4, генератор 5 треуголь-, ного напряжения высокой частоты, сумматор 6, первый, второй, третий и четвертый ограничители 7, 8, 9 и 10 демодулятор 11, первый 19 и второй

12 фильтры, первый, второй третий.и четвертый формирователи 13, 14, 16 и 17 импульсов, триггер 15 ° двухполупериодный выпрямитель 18, интегратор 20, блок 21 выборки-хранения, первый и второй информационные входы

22 и 23, входы 24,,25 опорного напряжения и первый и второй выходы 26 и

27 устройства. Введение компараторов 3 и 4 формирователей 14, 16 и 17 импульсов, ограничителей 7-10, демодулятора 11, интегратора 20, блока 21 выборки-хранения, двухполупериодного выпрямителя 18 и образо-. вания новых связей между элементами устройства способствуют, достижению поставленной цели. 2ил.

4 12

Изобретение относится к устройстнам измерения фазового сдвига между двумя гармоническими напряжениями .и может быть использовано в измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

На фиг.l изображена функциональная схема устройства, на фиг.2 диаграммы работы устройства."

Устройство содержит первый 1 и второй 2 амплитудно-импульсные модуляторы, первый 3 и второй 4 компараторы, генератор 5 треугольного напряжения высокой частоты, сумматор 6, первый 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 ограничители, демодулятор 11 второй фильтр 12, первый 13 и второй 14 формирователи импульсов, триггер 15, третий 16 и четвертый 17 формирователи импульссн 16 и 17, двухполупериодный выпрямитель 18, первый фильтр 19, интегратор 20, блок 21 выборки-хранения, первый 22 и второй 23 информационные входы, первый 24 и второй 25 входы опорного напряжения, первый 26 и второй 27 входы устройства. Выходы первого 1 и второго 2 амплитудно-импульсн»х модуляторов подключены к входам сумматора 6. Первые входы первого 1 и второго 2 амплитудно-им" пульсных модуляторов соединены с первым 22 и вторым 23 информационными входами устройстна. Первые входы первого 3 и второго 4 компараторон соединены с первым 24 и вторым

25 входами опорных напряжений устройства. Выходы первого 3 и второго 4 компараторов подключены к управляющим входам .первого 1 и второго 2 амплитудно-импульсных модуляторов. Выход генератора 5 треугольного напряжения высокой частоты подключен к вторым входам первого 3 и второго 4 компараторов и входу первого ограничителя 7, выход которого соединен с управляющим входом демоду. лятора 11, вход которого подключен к выходу сумматора 6.. Выход демодулятора 11 соединен с входом второго фильтра 12, выход которого подключен к входам днухполупериодного выпрямителя 18 и четвертого ограничителя 10. Первый вход первого компаратора 3 соединен с входом второго ограничителя 8, первый вход второго компаратора 4 — с третьим ограничителем 9. Выход второго ограничи05159 2

1О

20 Выход днухпалупериодного ныпряиителя

18 соединен с входом первого фильт30

40 ф теля 8 подключен к входу первого формирователя 13 импульсов, выход треть. его ограничителя 9 — к входу второго формирователя 14 импульсов выходы первого 13 и второго 14 формирователей импульсов — к входам триггера 15. Инверсный выход триггера 15 подключен к входу третьего формирователя 16 импульсон„ прямой выход триггера 15 — к входу интегратора 20, вход сброса которого подключен к выходу третьего формирователя 16 импульсов. Выход интегратора 20 подключен к входу блока 21 выборки-хранения. Выход четвертого ограничителя 10 соединен с входом четвертого формирователя импульсов

17, выход которого подключен к управляющему входу блока 21 выборки-хранения. ра 19, выход которого соединен с, первым выходом 26, Выход блока 21 выборки-хранения соединен с вторым выходом 27 устройства.

Преобразователь координат работает следующим образом.

Медленно изменяющиеся сигналы с первого 22 и второго 23 информационных входов поступают на первый 1 и второй 2 амплитудно-импульсные модуляторы. На выходах первого 3 и второго 4 компараторов, выполняющих функцию широтно-импульсных модуляторов, формируются импульсные сигналы, широтная модуляция которых получается вследствие воздействия сигнала с вы-. хода генератора 5 треугольного напряжения высокой частоты, сигналов с первого входа 25 опорного напряжения о и сцвинутого на 90 сигнала с второго входа 24 опорного напряжения (фиг,2а.

1 - напряжение с первого входа опорного напряжения 24; 2 — напряжение с второго входа опорного напряжения

25; 3 — напряжение генератора 5, тре-. угольного напряжения высокой частоты.С выходов первого 3 и второго 4 компараторон сигналы с широтной модуляцией поступают на управляющие входы первого 1 и второго 2 амплитудно-импульсных модуляторов. На ныл" ходах первого 1 и второго 2 амплитудно-импульсных модуляторов и 2 н результате формируются сигналы с широтной модуляцией, амплитуда импульсов которых определяется сигналами с первого 22 и второго 23 информационных входов (фиг.2б, н).

1205159

Выходные сигналы первого 1 и вто,рого 2 амплитудно-импульсных модуляторов 1 и 2 суммируются в сумматоре 6 (фиг. 2г) . Выходной сигнал сумматора 6 подвергается фазочувствительному вьперямлению в демодуляторе

11, на управляющий вход которого поступают прямоугольные периодические импульсьг, полученные в первом ограничителе 7 из треугольного напряжения высокой частоты. На выходе второго фильтра 12,.не пропускающего вы. сокочастотные составляющие сигнала генератора 5 треугольного напряжения высокой частоты, формируется на-. пряжение синусоидальной формы с частотой опорного напряжения низкой частоты (фиг. 2г, синусоидальная кривая). Выходной сигнал второго. фильтра 12 выпрямляется в двухполупериодном выпрямителе 18 и фильтруется фильтром 19, не пропускающим составляющие низкой частоты, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный модулю геометрической суммы двух медленно изменяющихся входных сигналов. Сигналы с первого 24 и второго 25 входов опорного напряжения ограничиваются соответственно в втором 8 и третьем 9 ограничителях (фиг. 2д, е). Первый 13 и второй 14 формирователи импульсов для управления триггером 15 используют передние (например, положительные) фронты прямоугольных выходных импульсов второго 8 и третьего 9 ограничителей, На прямом вьгходе триггера 15 в результате формируются им.— . пульсы (фиг. 2и ), длительность которых соответствует фазовому сдвигу между сигналами опорного напряжения.

С выхода триггера 15 сигнал поступает на вход интегратора 20, на выходе которого формируются импульсы пилообразного напряжения (фиг,2 л}. По окончании каждого импульса с триггера 15 интегратор 20 переводится в исходное состояние выходным сигналом третьего формирователя импульсов 16, который использует передний фронт сигнала с инверсного выхода триггера 15. Сигнал с выхода интегратора

20 поступает на вход блока 21 выборки-хранения, в котором из пилообразного сигнала производится выборка в момент появления сигнала на управляющем входе блока 21 выборки-хранения. управляющий сигнал по времени соответствует моменту перехода через нулевое значение сигнала второго фильтра 12 (фиг, 2г синусоидальная кривая)., Зтот сигнал ограничивается четвертым ограничителем 10 (фиг,2ж) из переднего фронта ограниченного сигнала четвертым формирователем 17 импуль сов формируется импульсный сигнал (фиг, 2к), поступающий на управляющий вход блока 21 выборки-хранения.

В блоке 21 выборки-хранения происходит выборка из пилообразного напряжения (фиг.2л). Величина напряжения этой выборки пропорциональна, фазовому сдвигу между опорным сигналом с первого выхода 24 (фиг. 2а, кривая 1) и выходным сигналом второго фильтра 12, являющеемся геометрической суммой входных медленно изменяющихся сигналов, т.е ° на втором выходе 27 присутствует напряжение, пгопорцпональное укаэанному фазовому сдвигv °

Ф о р м y,ë à и э î б р е т е н и я

Преобразователь координат, содержащий первый и второй амплитудно импульсные модуляторы, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами преобразователя, генератор напряжения, вьегходье первого и второго амплитудно-импульсных модуляторов подключены к входам сумматора, первый фильтр, выход которого соединен с первым выходом преобразователя, второй фильтр, первый формирователь епегеульсов, выход которого подключен к первому входу триггера, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности пре-,. образования, в него введены первый и второй компараторы, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, первый„ второй, третий и четвертый

GI раничители, демодулятор, интегратор1 блое< выборки-хранения и двухполупериодный выпрямитель, причем первые входы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами опорных напряжений преобразователя, выход генератора напряжения подключен к вторым входам первого и второго компараторов и входу первого ограничителя, выход которо о подключен к выходу сумматора, вьгход демодулятора через второй фильтр подключен к входу двухполупериодного выпрямителя, выСоставитель Н. Агеева

Техред Т.Тулик Корректор Л,Тяско

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 8530/52 Тираж 709 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

5 )2051 ход которого соединен с входом первого фильтра, выход первого компаратора соединен с управляющим входом пер" вого амплитудно-импульсного модулятора, выход второго компаратора подключен к управляющему входу второго амплитудно-импульсного модулятора, первый вход первого компаратора через второй ограничитель подключен к входу первого формирователя импуль" сов,первый вход второго компаратора через третий ограничитель подключен к входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с

59 6 вторым входом триггера, прямой выход которого подключен к входу интегратора, инверсный выход триггера соединен с входом третьего формирователя, импульсов, выход которого соединен с входом сброса интегратора, выход которого соединен с входом блока выборки-хранения, выход второго фильт. ра через четвертый ограничитель подключен к входу четвертого формирователя импульсов, выход которого соединен с управляющим входом блока выборки-хранения, выход которого соединен с вторымвыходом преобразователя.