Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговьпс источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения быстродействия в преобразователь, содержащий синуснокосинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, цифроаналоговые преобразователи 11АП 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, блок 6 преобразования кода в коды синуса и косинуса, блок 7 памяти, третий ЦАП 8, суммируюпщй усилитель 9, реверсивный счетчик 10, демодулятор 12, источник 17 опорного напряжения, введены селектор 2 квадрантов, накопитель 15, сумматор 16, АЦП 13, регистр 14 и формирователь 11 импульсов. ЦАП 3 и 4 производят перемножение выходных сигналов СКВТ, приведенных к первому квадранту , на коды синуса и косинуса выходного кода средних разрядов реверсивного счетчика 10. В сумматоре 16 суммируется код поправки, записанный заранее в блоке 7 памяти, с кодом, образованным накопителем 15 и младшими разрядами реверсивного счетчика 10. Выходной код сумматора 16 преобразуется в ЦАП 8 в напряжение. В суммирующем усилителе 9 формируется сигнал переменного тока, амплитуда которого пропорциональна рассогласованию между углом 0 поворота СКВТ и его кодовым эквивалентом в реверсивном счетчике 10 и накопителе 15 с учетом инструментальных погрешностей преобразователя, записанных в блоке 7. АЦП 13 вырабатывает из выходного сигнала усилителя 9 код рассогласования , который в накопителе 15 суммируется с кодом предьадущего измерения. Знак кода рассогласования вырабатывается в демодуляторе 12.Тактовые импульсы синхронизации вырабатьшаются дважды за период опорного напрйжения в формирователе 11. 1 ил. i (Л 00 tsD СС vl

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1312737

А1 (51)4 Н 03 M 1 48

ВСЕГ010ЯН Ю

,13;, . Ä13

ЬМЪЛ М Э ТИФ

OllHCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3992573/24-24 (22) 13. 12. 85 (46) 23.05.87.Бюл. У 19 (72) Н.А.Баранова и С.Б.Востоков (53) 681.325 (088.8) (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

С целью повышения быстродействия в преобразователь, содержащий сннуснокосинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, цифроаналоговые преобразователи ЦАП 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, блок 6 преобразования кода в коды синуса и косинуса, блок

7 памяти, третий ЦАП 8, суммирующий усилитель 9, реверсивный счетчик 10, демодулятор 12, источник !7 опорного напряжения, введены селектор 2 квадрантов, накопитель 15, сумматор

16, АЦП 13, регистр 14 и формирователь 11 импульсов. ЦАП 3 и 4 производят перемножение выходных сигналов

СКВТ, приведенных к первому квадранту, на коды синуса и косинуса выходного кода средних разрядов реверсивного счетчика 10. В сумматоре 16 суммируется код поправки, записанный заранее в блоке 7 памяти, с кодом, образованным накопителем 15 и младшими разрядами реверсивнбго счетчика 10. Выходной код сумматора 16 преобразуется в ЦАП 8 в напряжение. В суммирующем усилителе 9 формируется сигнал переменного тока, амплитуда которого пропорциональна рассогласованию между углом 8 поворота СКВТ и его кодовым эквивалентом в реверсивном счетчике 10 и накопителе 15 с учетом инструментальных погрешностей преобразователя, записанных в блоке 7. АЦП 13 вырабатывает из выходного сигнала усилителя 9 код рассогласования, который в накопителе

15 суммируется с кодом предыдущего измерения. Знак кода рассогласования вырабатывается в демодуляторе 12.Тактовые импульсы синхронизации вырабатываются дважды эа период опорного напрйжения в формирователе 11. 1 ил.

1 131

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит синуснокосинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, селектор 2 квадрантов,первый 3 и второй 4 цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), дифференциальный усилитель 5, блок 6 преобразования кода в коды синуса и косинуса, блок

7 памяти, третий ЦАП 8, суммирукщий усилитель 9, реверсивный счетчик 10 формирователь 11 импульсов, демодулятор 12, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13, регистр 14, накопитель 15, сумматор 16, источник 17 опорного напряжения.

Преобразователь работает следующим образом, Сигналы с выхода СКВТ, пропорциональные синусу и косинусу измеряемого угла, поступают на селектор 2 квадранта, который по состоянию 1„ двух старших разрядов выходного кода реверсивного счетчика 10 вырабатывает на своих аналоговых выходах сигналы, соответствующие тригонометрическим функциям sing, сов первого квадранта измеряемого угла.

Сигналы sinO u cos + подаются на аналоговые входы цифроаналоговых преобразователей 3 и 4, где умножаются на цифровой код, эквивалентный соответственно косинусу и синусу кода

Функциональное преобразование кода у выполняется блоком 6 синусно-косинусного преобразования.Разность полученных произведений sin q

cos y u cos 6 sin q с выхода дифференциального усилителя 5 подается на второй вход суммирующего усилителя

9, на первый вход которого подается сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя 8, представляющий собой произведение опорного сигнала

U на выходной код сумматора 16.

Выходной код сумматора 16 является разностью цифрового кода у, об" раэованного группой выходов накопителя 15 и младшими разрядами реверсивного счетчика 10, и цифрового кода поправки d соответствукщей ННсТ

2737 2

50

5

t5

30 рументальной погрешности преобразователя и выбранной из корректирующего блока 7 памяти по коду и, старших разрядов счетчика 10. На выходе суммирующего усилителя 9 образуется сигнал рассогласования U, пропорциональный sin(Π— y,) — V — d .

При малых рассогласованиях кода реверсивного счетчика 10 с углом поворота СКВТ UÄ g — (tp, + q, +

+ y ) - с . Код d поправки содержит

7 в себе информацию о погрешностях синусно-косинусного преобразователя 1, погрешностях селектора 2 квадрантов, ЦАП 3 и 4 и дифференциального усилителя 5.

Формирователь ll вырабатывает последовательность импульсов счета с удвоенной частотой опорного напряжения. При этом передние фронты импульсов счета совпадают с максимумами полуволн напряжения U . Демодулятор 12 по напряжениям U„ и опорному U вырабатывает сигнал знака рассогласования. Сигнал U с выхода суммирукщего усилителя 9 поступает на входы АЦП 13, состоящего иэ блока компараторов, выходы которого подключены к шифратору, формирующему арифметический двоичный код рассогласования (не показано).

По сигналу с выхода блока выходной код АЦП 13 в каждом цикле фиксируется в регистре 14 и поступает в накопитель )5, где образуется разность текущего и предыдущего значений и сигнал переноса в последукщие разряды реверсивного счетчика 10.

Преобразователь работает циклически, с появлением каждого выходного импульса формирователя 11 организуется цикл, обеспечивающий получение результата преобразования. Быстродействие преобразователя увеличивается эа счет снижения времени отработки сигнала рассогласования в

АЦП IÇ.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращакщийся трансформатор, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, реверсивный счетчик, первая и вторая группа выходов которого подключены к входам

1312737

Составитель М.Сидорова

Техред Л.Олейник

Редактор А. Шандор

Корректор С.Черни

Заказ 1979/56

Тираж 902 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое. предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 блока памяти, вторая группа выходов подключена к входам блока преобразования кода в коды синуса и косинуса, первая и вторая группы выходов которого подключены к цифровым входам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей подключены к входам дифференциального усилителя, третий цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к первому входу суммирующего усилителя, демодулятор, один вход коТорого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены селектор квадрантов, накопитель, сумматор, аналога-цифровой преобразователь, регистр и формирователь импульсов, выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены к информационным входам селектора квадрантов, управляющие входы которо«25

ro соединены с первой группой выходов реверсивного счетчика, а первый и второй выходы подключены к аналоговым входам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы блока памяти подключены к первой группе входов сумматора, третья группа выходов реверсивного счетчика и группа выходов накопителя подключены к второй группе входов сумматора, выходы сумматора и выход источника опорного напряжения подключены соответственно к цифровым и аналоговому входам третьего цифроаналогового преобразователя, выход дифференциального усилителя подключен к второму входу суммирующего усилителя, выход которого подключен к другому входу демодулятора и входу аналогоцифрового преобразователя, выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к информационным входам регистра, выход источника опорного напряжения через формирователь импульсов подключен к синхрониэирующим входам накопителя и регистра,выход демодулятора подключен к знаковым входам накопителя и регистра, вы° I ходы которого подключены к группе входов накопителя, первый и второй выходы накопителя подключены к входам сложения и вычитания реверсивно-го счетчика.