Функциональный преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике , робототехнике и измерительной технике, а именно, к устройствам преобразования угла поворота вала в цифровой код угла с синусно-косинусHbWH вращающимися трансформаторами (СКВТ), функциональными потенциометрами или другими датчиками, в которых информация об угле представлена в виде двух квадратурных гармонических составляющих. С расширения функциональных возможностей преобразователя за счет получения кода синуса и косинуса угла поворота вала , в преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, СКВТ, определитель октантов, первый аналоговый коммутатор, первый регистр, блок элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ И1Ш, аналого-цифровой преобразователь, и постоянное запоминающее устройство, введены делитель напряжения, счетчик, дешифратор, два регистра и второй аналоговый коммутатор. Счетчик управляет аналоговым коммутатором таким образом, что в первом цикле формируется код ig |5 , во втором и треть (Л ем циклах в соответствующих регистрах формируются код I sin «I и код j cosoil . Код ig р преобразуется в постоянном запоминающем устройстве в код угла.р . 2 ил. to 3d ю fo X)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлисти есних

РЕСГ)У БЛИН (19) (11) Ai (5D 4 Н 03 M 1 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 l ) 381 9242/24-24 (22) 04.12.84 (46) 07.10.86. Бюл. № 37 (72) Б.А. Кудряшов, Ю.С. Смирнов и А.Б. Шишков (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 826385, кл. G 08 С 9/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1076935, кл. G 08 С 9/04, 1982. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД (571 Изобретение относится к автоматике, робототехнике и измерительной технике, а именно, к устройствам преобразования угла поворота вала в цифровой код угла с синусно-косинусными вращающимися трансформаторами (СКВТ), функциональными потенциометрами или другими датчиками, в кото рых информация об угле представлена в виде двух квадратурных гармонических составляющих. С целью расширения функциональных возможностей преобразователя эа счет получения кода синуса и косинуса угла поворота ва-. ла, в преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, СКВТ, определитель октантов, первый аналоговый коммутатор, первый регистр, блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛ4, аналого-цифровой преобразователь.и постоянное запоминающее устройство, введены делитель напряжения, счетчик, дешифратор, два регистра и второй аналоговый коммутатор. Счетчик управляет аналоговым коммутатором таким а е образом, что в первом цикле формируется код у, во втором и треть. ем циклах в соответствующих регистрак формируются код I sin g I и код cosgj . Код 4g Р преобразуется в постоянном запомийающем устройстве в код угла P . 2 ил.

1262728

Изобретение относится к автоматике, робототехнике и измерительной технике, а именно, к устройствам пре образования угла поворота вала в цифровой код угла с синусно-косинусными вращающимися трансформаторами (СКВТ), работающими в амплитудном режиме, функциональными потенциометрами или другими датчиками, в. которых информация об угле представлена в виде двух квадратурных гармонических составляющих.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя за счет получения кода си- 15 нуса и косинуса угла поворота вала.

На фиг. 1 приведена блок-.схема преобразователя; на. фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит СКВТ ), 20 определитель 2 октантов, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, ПЗУ 5, блок 6 элемен— тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый регистр

7, делитель 8 напряжения, аналоговый коммутатор 9, счетчик 10, второй 11 и третий 12 регистры, дешифратор 13.

Определитель 2 октантов, сравнивая выходные напряжения СКВТ 1 с нулевым уровнем и между собой, формирует 30 двоичный код октантов; первому октанту присваивается код 000. Аналоговый коммутатор 3 преобразует выходные сигналы СКВТ 1, приводя угол в первый октант. Линейный циклический

АЦП 4 формирует код, равный отношению напряжений, поступающих на измерительный и опорный Входы т.e. U,/U .

:Счетчик 10, имеющий коэффициент счета, равный трем, формирует двоичный 40 код () = Д, 2 iQ,,ß цикла АЦП 4; первому циклу присваивается код 00. Делитель 8 напряжения имеет коэффициент передачи, равный коэффициенту трансформации СКВТ 1. Второй аналоговый 45 .коммутатор 9 осуществляет коммутацию входных сигналов АЦП 4. ПЗУ 5 запрограммировано по закону arctg в диапа-. зоне (О - /41.

Преобразователь работает следующим 50 образом.

Напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота сравниваются с нулевым уровнем и между собой, в результате чего опреде- 5 ляется номер октанта, в котором находится угол м . Первым принят ок" таит, в котором sin oL О, cos k > О, а sin oc cos Ы; увеличение номера октанта против часовой стрелки. По известному номеру октанта определяются сигналь1, пропорциональные синусу и косинусу угла о ., приведенного в первый октант, по следующим выражениям:

) sing I в 1,4,6 и 8 ок) cos и) тантах; в1п)1 = К0о ) cosd) в 2,3,6 и 7 ок) sine) тантах где К вЂ” коэффициент трансформации

СКВТ 1;

0Π— амплитуда напряжения возбуждения СКВТ 1.

На выходе делителя 8 напряжения формируется напряжение, равное KU

На первом выходе циклического

АЦП 4 по окончании цикла преобразования формируется импульс "Конец цикла . Число этих импульсов фиксируется счетчиком 10, в результате чего на его выходе формируется номер цикла АЦП 4.

Путем линейного аналого-цифрового преобразования в конце первого, второго и третьего циклов определяется соответственно код g p )з1п ) и (сов ), при этом в качестве опорного сигнала в АЦП 4 используется сигнал U, a в качестве измеряемого — U, Код t) P преобразуется в ПЗУ 5 в код угла P, который поступает на вход блока 6 элементов ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ

ИЛИ, другой вход которого управляется младшим разрядом кода октакнтов.

Таким образом, в нечетных октантах на выходе блока 6 формируется код угла ), а в четных октантах— код угла (« /4- P) . С выхода блока 6 код угла подается на первый. вход регистра 7, на второй вход которого поступает код октантов. В результате совмещения этих кодов формируется код угла М, который записывается в регистр 7 в конце первого цикла преобразования.

В конце второго и третьего циклов преобразовани- код ) 6)n a ) и ) соз s) записывается соответственно в регистры 11 и 12. Знаковый разряд кода синуса совпадает со старшим разрядом кода угла, а знаковый разряд кода косинуса равен сумме по модулю два двух старших разрядов кода угла.

Таким образом, предложенный преобразователь позволяет получить не только цифровой эквивалент угла, но и цифровые эквиваленты его ортогональных составляющих.

12627

Формула изобретения

Функциональный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник опорного напряжения, к выходу которого подключен синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к информационным входам первого аналогового коммутатора и входам определителя октантов, выход которого подключен к управляющему входу первого аналогового коммутатора, первому информаци- о онному входу первого регистра и первому входу блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к второму информационному входу первого регистра, аналого-цифровой преоб-gg раэователь, информационный выход которого через постоянное запоминающее устройство подключен к второму входу блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воз28 4 можностей преобразователя за счет .получения кода синуса и косинуса угла поворота вала, в него введены делитель напряжения, счетчик, дешифратор, два регистра и второй аналоговый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь выполнен циклическим, а выходы второго аналогового коммутатора подключены к входам аналогоцифрового преобразователя, выход окончания цикла которого через счетчик подключен к первому управляющему входу второго аналогового коммутатора и входу дешифратора, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входам записи первого, второго и третьего регистров, информационный выход аналого-цифрового преобразователя подключен к информационным входам второго и третьего регистров, выход источника опорного напряжения через делитель напряжения подключен к первому информационному входу второго аналогового коммутатора, к второму и третьему информационным входам которого подключены вь|ходы первого аналогового коммутатора, выход определителя октантов подключен к второму управляющему входу второго аналогового коммутатора.

1262728

/ овец цикюа

Риг,2

Составитель В. Подолян

Техред А.Кравчук

Редактор А. Шандор. Корректор Е. Рошко

Подписное

Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5446/58

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4