Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с циф- pOBbW вычислительным устройством. С целью повышения точности преобразователь содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) I , определитель 2 октантов, коммутатор 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, усилитель 5, фазочувствительный выпрямитель 6, фильтр 7, блок 8 преобразования напряжения в частоту, реверсивный счетчик 9, блок 10 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 11 функционального преобразования кодов, источник опорного напряжения и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Коммутатор 3 содержит переключатели, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И. В определителе 2 формируются три старших разряда выходного кода. В каждом из октантов с выхода коммутатора 3 на аналоговый вход ЦАП 4 поступают сигналы СКВТ 1, большие по абсолютной величине, а на входы усилителя 5 - меньшие по абсолютной величине . ЦАП 4 производит умножение входного аналогового сигнала на код .тангенса (контангенса) младших разрядов выходного кода N, который выра- (Л tltintJt

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 Н 03 M 1 48

Е >Cv; о, ..„

И Ф(в

ТЕ л», (с

СР1ДЮ fl 7Ц(д I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1-3) раюрюйг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4054931/24-24 (22) 06,02 ° 86 (46) 23.08.87. Бюл. М 31 (72) В.А.Бадяев, Е.И.Народицкий и Л.Г.Русаков (53) 681. 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 942098, кл. С 08 С 9/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1116446, кл..G 08 С 9/04, 1983. (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 точности преобразователь содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, определитель 2 октантов, коммута„„SU„„1332534 А1 тор 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, усилитель 5, фазочувствительный выпрямитель 6, фильтр 7, блок 8 преобразования напряжения в частоту, реверсивный счетчик 9, блок 10 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 11 функционального преобразования кодов, источник опорного напряжения и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Коммутатор 3 содержит переключатели, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И.

В определителе 2 формируются три старших разряда выходного кода. В каждом из октантов с выхода коммутатора 3 на аналоговый вход ЦАП 4 поступают сигналы СКВТ 1, большие по абсолютной величине, а на входы усилителя 5 — меньшие по абсолютной величине. ЦАП 4 производит умножение входного аналогового сигнала на код ,тангенса (контангенса) младших разрядов выходного кода N, который выра1

1332534 батывается в реверсивном счетчике 9.

Сигнал рассогласования между углом»а и кодом N с выхода усилителя 5 посту пает на вход фазочувствительного выпрямителя 6, где выделяются постоянная составляющая и знак, зависящий

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

Целью изобретения является повы шение точности преобразователя.

На фиг.l представлена структурная. схема преобразователя; на фиг.2 структурная схема коммутатора; на фиг.3,4 — временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) содержит синусно-косинусньп» вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, определитель 2 октантов, коммутатор 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, усилитель 5, фазочувствительный выпрямитель 6, фильтр 7, блок 8 преобразования напряжения в частоту (ПНЧ), реверсивный счетчик 9, блок 10 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 11 функционального преобразования кодов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, источник 13 опорного напряжения.

Коммутатор 3 (фиг. 2) содержит переключатели 14-17, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18-20, элемент И 21.

Преобразователь работает следующим образом.

На выходе СКВТ 1 формируются сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла поворота (фиг. 3a). В определителе 2 октантов формируются три старших разряда выходного кода (фиг. Зб, в, г). Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 18 коммутатора 3 формирует управляющи»» сигнал (фиг. Зд) для переключателей 14 и 15, а управляющим сигналом для переключателей 16 и 17 является второй по старшинству разряд выходного кода определителя 2 (фиг. Зв) от знака рассогласования между о4 и

N. В блоке 8 вырабатываются импульсы с частотой, пропорциональной величине рассогласования, которые поступают в реверсивный счетчик 9 для рас.согласования. 1 з.п. ф-лы, 4 ип.

Состояние переключателей. 14-17 (фиг. 2) соответствует нулевым управляющим сигналам. Огибающие выходных сигналов переключателей 14-17 представлены на фиг. 3 е, ж, 4э, и. Сигналы считаются положительными, если они совпадают по фазе с опорным напряжением.

В каждом иэ октантов с выходов ком10 мутатора 3 ..на аналоговый вход ЦАП 4 поступают сигналы СКВТ 1, большие по абсолютной величине, а на входы усилителя 5 — меньшие по абсолютной величине. ЦАП 4 производит умножение входного аналогового сигнала на код тангенса (или котангенса) младших pasрядов выходного кода. Выход код N вырабатывается в реверсивном счетчике 9.

»1реобразование выходного кода N в код тангенса производится в блоке ll. При том для всех четных октантов выходой код реверсивного счетчика 9 перед оступлением на вход блока ll инвертируется в блоке 10.

В усилителе 5 вырабатывается переменное напряжение, которое находится в фазе или в противофазе с напряжением источника 13 в зависимости от знака рассогласования между углом о» по30 ,,ворота СКВТ и кодом N реверсивного счетчика 9, а также от номера октанта. Элемент ИСКЛЮЧАНКЕЕ ИЛИ 12 изменяет фазу напряжения источника 13 » так, что независимо от номера октаы-.

З5 та соотношение фаз входных сигналов фаэочувствительного выпрямителя 6 определяется только знаком рассогласования между углом СКВТ 1 и кодом реверсивного счетчика 9.

Управляющий сигнал для элемента 12 вырабатывается элементом И 21 и элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 и 20 комм татора 3 из выходного кода старших

1332534

15 разрядов определителя 2 октантов (фиг. 4к). Выходные аналоговые Рйгналы коммутатора 3 по отношению к выходному сигналу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 12 представлены на фиг. 4л, м.

На выходе Аазочувствительного выпрямителя формируется напряжение, полярность которого определяется знаком рассогласования между о6 и N.

Блок 8 ПНЧ вырабатывает импульсы по одному из выходов в зависимости от знака рассогласования. Код N реверсивного счетчика 9 изменяется до устранения рассогласования между Ы и N.

Повышение точности преобразователя достигается за счет исключения инвертирующих усилителей. Если источник 13 вырабатывает синусоидальное напряжение, в цепь между выходом источника 13 и входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИПИ 12 следует установить усилитель-ограничитель.

Формула изобретения

I. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу определителя октантов и одному входу синусно-косинусного вращающегося трансформатора, выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены к первому и второму информационным входам коммутатора и к остальным входам определителя октантов, выходы которого являются первым, вторым и третьим старшими разрядами выходного кода преобразователя и подключены соответственно к первому, второму и третьему управляющим входам коммутатора, первый и второй выходы коммутатора подключены соответственно к прямому входу усилителя и аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому инверсному входу усилителя, выход усилителя подключен к одному входу фазочувствительного выпрямителя, выход которого через фильтр подключен к входу блока преобразования напряжения в частоту, выходы блока преобразования напряжения в частоту подключены к входам реверсивного счетчика, выходы реверсивного счетчика являются младшими разрядами выходного кода преобразователя и подключены к информационным входам блока элементов ИС20

КЛЮЧАН1 (ЕЕ ИЛИ, управляющий вход которого соединен с выходом младшего разряда определителя октантов, а выходы через блок функционального преобразователя кодов подключены к цифровым входам цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введен элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третий выход коммутатора подключен к второму инверсному входу усилителя, четвертый выход коммутатора и выход источника опорного напряжения подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выход которого подключен к другому входу фазочувствительного выпрямителя.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что коммутатор содержит четыре переключателя, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И, первые информационные входы первого и второго переключателей являются соответственно первым и вторым информационными входами коммутатора и подключены к вторым информационным входам соответственно второго и первого переключателей, выходы первого переключателя подключены к первому информационному входу третьего переключателя, второй информационный вход которого и первый информационный вход четвертого переключателя подключены к общей шине, второй информационный вход четвертого переключателя соединен с одним из выходов первого переключателя, выходы третьего переключателя объединены и являются первым выходом коммутатора, выходы второго переключателя объединены и являются вторым выходом коммутатора, выходы четвертого переключателя объединены и являются третьим выходом коммутатора, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к управляющим входам первого и второго переключателей, один вход второго элемента ИСКЛЮЧАКМЦЕЕ

ИЛИ является первым управляющим входом коммутатора, другой вход соединен с выходом элемента И, а выход подключен к одному входу третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входы первого элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ являются вторым и третьим управляющими входами коммутатора и подключены к входам элемента И, первый вход элемента И подключен к управляющим входам третьего и четверто1332534

Уие. 2

S dd

3 О у

ro переключателей,а второй вход элемента И подключен к друго му входу третьего элемента ИСКЛЮЧАНФЕЕ ИЛИ, вькод которого является четвертьи вькодом коммутатора.

1332534 иипв

Составитель М.Сидорова

Редактор Н.Гулько Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Рошко

Тирах 901 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3848/55

Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4,е

1б 1ф

Ц а д LI czar Ю соЯ В

-и