Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством и является усовершенствованием устройства по авторскому свидетельству № 1076935. Цель изобретения - повьшение надежности преобразователя за счет контроля точности выходного кода в процессе работы. Поставленная цель достигается тём что в преобразователь угла поворота вала в код по авторскому свидетельству № 1076935 введены дополнительньп регистр 8, инвертор 9, ключ 10, делитель II частоты, первый 2 и второй 13 элементы НЕ, сумматор 14, дополнительный блок 15 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 16 сравнения, шина 17 константы. Введение новых элементов позволило разбить цикл преобразования на два полуцикла - рабочий и контрольный, в котором за счет инвертирования синусного напряжения синусно-косинусного вращающегося трансформатора 1 формируется код, дополняющий выходной код преобразователя , полученньй в рабочем полуцикле, до 360. Из суммы кодов, полученных в каждом такте работы, выделяется код модуля погрешности преобразователя ,который сравнивается со значением допустимой погрешности преобразования. Если погрешность преобразования превышает допустимый уровень,на контрольном выходе преобразователя формируется единичный сигнал, означающий наличие неисправности. 1 ил. S вмоЗ KOH/nfHUH с 9 (Л о: СП со ел со 0J 1Ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1076935 (21) 4084295/24-24 (22) 02.07.86 (46) 07.01.88. Бюл. №. 1 (72) А.Б.Шишков (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1076935, кл. Н 03 М 1/48, 1982. ,(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА.

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством и является усовершенствованием устройства по авторскому свидетельству

¹ 1076935. Цель изобретения — повьппение надежности преобразователя эа счет контроля точности выходного кода в процессе работы. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код по авторскому свидетельству № 1076935 вве„„SU„„1 65 53 А2 дены дополнительньп регистр 8, инвертор 9, ключ 10, делитель ll частоты, первьпЪ !2 и второй !3 элементы НЕ, сумматор 14, дополнительный блок 15 элементов ИСКЛЮЧА!ОЩЕЕ ИПИ, блок 16 сравнения, шина 17 константы, Введение новых элементов позволило разбить цикл преобразования на два полуцикла— рабочий и контрольный, в котором за счет инвертирования синусного напряжения синусно-.косинусного вращающегося трансформатора 1 формируется код, дополняющий выходной код преобразователя, полученный в рабочем полуцикле, до 360 . Из суммы кодов, полученных в каждом такте работы, Выделяется С2

Ю код модуля погрешности преобразователя,который сравнивается со значением допустимой погрешности преобразования.

Если погрешность преобразования превы- ( шает допустимый уровень, на контрольном выходе преобразователя формируется единичный сигнал, означающий наличие неисправности. 1 ил.

С4

1365353

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 1076935 °

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя за счет 10 контроля точности выходного кода в процессе работы.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит синусно- 15 косинусный вращающийся трансформатор 1 (СКВТ), определитель 2 октантов, аналоговый коммутатор 3, АЦП 4, ПЗУ 5, блок 6 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, регистр 7 и дополнительный ре- 20 гистр 8, инвертор 9, ключ 10 дели-, тель 11 частоты, первый 12 и второй

13 элементы НЕ, сумматор 14, дополнительный блок 15 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 16 сравнения и. шину 17 константы. Дополнительно обозначены:

0 — угол поворота вала СКВТ 1; угол 8, приведенный в первый октант;

U. N. — соответственно напряжение

1 j и код на j-м выходе i-ro элемента. 30 г

Второй выход СКВТ 1 V, = V sin9 подключен к второму информационному входу ключа 10 непосредственно и через инвертор 9 к первому информационному входу ключа 10, выхвд которого подключен к второму информационному входу аналогового коммутатора 3 и второму входу определителя 2 октантов. Выход делителя 11 частоты, подключенный к управляющему входу ключа 40

10, однозначно определяет его состояние: при 7ц = 1 ключ 10,находится в положении II а при V = 0 — в положении 1. На выходе ключа 10 формируется напряжение

V, sin 9, если V«1;

%ю (1)

-U sin 8 если V О.

Первьпt выход СКВТ 1 V, = V cos0 подключен к первому информационному входу аналогового коммутатора 3 и первому входу определителя 2 октантов, который, сравнивая входные напряжения с нулевым уровнем и между собой„ формирует двоичный код октантов. Первым принят октант, в котором

7 « О, UI О, à V„ V,. Увеличение номера октанта против часовой стрелки первому октанту присваивается код

000.

Выходы определителя 2 октантов подключены к управляющим входам аналогового коммутатора 3. По коду октанта на его выходах формируются напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла по следующим выражениям: ! Чу =sin)=lV«)=V,!яхп61, в 1, 4, 5 и Ч =соя = 7, =Ясоя81, 8 октантах (2) V =sin)=(V 1 =.У,1соя 01, в 2, 3, 6 и

V,=ños =L V„l =Vfsin8, 7 октантах

N, =РВЧ (3) Выходы определителя 2 октантов подключены к входам старших, а выходы блока 6 — к входам младших разрядов регистров 7 и 8. На выходах регистра 7 формируется код

Ыт (4) а на выходах регистра 8 — код

N = 360 — 8 +8 (5) Выходы аналогового коммутатора 3 подключены к измерительному и эталонному входам линейного циклического

АЦП 4 отношения напряжений в код, на информационных выходах которого формируется код N 7, (Ч =

На выходе АЦП 4 конца преобразования по окончании цикла преобразования формируется импульс конца преобразования. Циклический выход АЦП 4 подключен к входу делителя 11 частоты, выход которого подключен к входу записи регистра 8 непосредственно и через элемент HE 13 к входу записи регистра 7 ° Делитель 11 частоты понижает в 2 раза частоту входного сигнала, на его выходе формируется импульсный сигнал со скважностью, равной 2.

Код с информационных выходов АЦП 4 поступает на входы ПЗУ. 5, в которое записаны значения функции агс tg от

0 до 45 при изменении входного кода о от нуля до максимального значения.

На выходах ПЗУ 5 формируется код N

=Р

Выходы ПЗУ 5 подключены к информационным входам блока 6 элементов ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, управляющий вход которого соединен с выходом младшего разряда определителя 2 октантов. На выходах блока 6 формируется код

5353 4

3 136 где 3,, о — погрешности формирования кода угла на рабочем и контрольном такте.

Выходы регистра 7 подключены к второй группе входов, а выходы регистра 8 — к первой группе входов двоичного сумматора 14, на информационных выходах которого формируется код:

Nù = 360 + 3, (6) где3 = 3, Информационные выходы сумматора.14 подключены к информационным входам, а выход переполнения р через элемент

НЕ 12 — к управляющему входу блока 15 элементов ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ. На выходах блока 15 формируется код

1О

40

45 разователь, по сравнению с известным, Фо рмул а

55

1 1, ® Р (7) где p — инверсное значение сигнала на выходе переполнения сумматора 14, Выходы блока 15 под ".лючены к пер вой группе входов блока 16 сравнения, другая группа входов которого подключена к шине 17 двоичной константы.

Блок 16 сравнивает выходной код блока

15 со значением 6 константы 17. Если

N, d на выходе блока 16 формируется единичный сигнал, а если N < 6 нулевой сигнал.

Цикл работы преобразователя задается выходным сигналом делителя II частоты и состоит из двух тактов.

В первом такте, когда V« = 1, ключ

10 устанавливается в положение II u т выходной сигнал V, СКВТ 1 поступает на второй информационный вход аналогового коммутатора 3 и второй вход определителя 2 октантов. При этом выходные сигналы СКВТ 1 сравниваются с нулевым уровнем и между собой, в результате чего определяется номер октанта, в котором находится угол 8 ..

По известному номеру октанта аналоговый коммутатор 3 формируется сигналы, пропорциональные синусу и косинусу угла Р в соответствии с (2). Путем линейного .аналого-цифрового преобразования формируется код тангенса этого угла, а при помощи ПЗУ 5 определяется код угла Р . На выходы блока 6 согласно (3) в нечетных октантах (q =

= О) проходит прямой код угла 8, а в четных октантах (q = 1) — инверсный о код, дополняющий угол Р до 45 . Код угла с выходов блока 6 совместно с кодом октантов записывается в ре-; гистр 7 по переднему фронту сигнала с выхода элемента НЕ 13, На выходе регистра 7 формируется код угла согласно (4).

Во втором такте, когда сигнал V

= О, ключ 10 устанавливается в поло— жение Х и на второй информационный вход аналогового коммутатора 3 и на второй вход определителя 2 октантов поступает проинвертированный выходной сигнал V СКВТ 1 согласно (1), 2

При этом на выходе регистра 8 формируется код, дополняющий значение коо да на выходе регистра 7 до 360, в соответствии с (5). Запись информации в регистр 8 осуществляется по переднему фронту сигнала с выхода делителя 11 частоты.

Сигнал с выхода переполнения сумматора 14 управляет через элемент НЕ

12 работой блока !5 согласно (7) таким образом, что при единичном значении этого сигнала на выход блока 15 проходит прямой код с выхода сумматора 14, а при нулевом значении — инверсный код. Т.е. с учетом (6) на выходе блока 15 формируется код N(5 =

Этот код сравнивается на блоке 16 со значением ь константы, которое задается на входной шине 17, исходя из допустимого уровня погрешности преобразователя. Если погрешность преобразователя превышает допустимый уровень, выполняется условие !3(> а а на выходе блока 16 формируется единичный сигнал, означающий наличие неисправности, который может быть использован для. включения сигнального устройства или резервного преобразователя, что исключает возможность возникновения аварийных ситуаций в системе связи СКВТ I с ЦВУ, Таким образом, предлагаемый преобимеет более высокую надежность sa счет контроля точности выходного кода в процессе работы. изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код по авт. св. Р 1076935, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены ключ, делитель частоты, первый и второй элементы НЕ,, дополнительный регистр, сумматор, дополнительный блок элементов ИСКЛЮЧАЮ1365353

Составитель М.Сидорова

Техред Л.Сердюкова

Корректор А.Обручар

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 6657/56 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

ЩЕЕ ИЛИ, блок сравнения, инвертор, вход которого соединен с вторым выходом синусно-косинусного вращающегося трансформатора, а выход подключен к. первому информационному входу ключа, второй информационный вход которого соединен с вторым выходом синусно-косинусного вращающегося трансформато" ра, а выход подключен к второму вхо- )0 ду аналогового коммутатора и второму входу определителя октантов, выходы которого подключены к входам старших разрядов дополнительного регистра, входы младших разрядов которого сое- 15 динены с выходами блока. элементов ИС- .

КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а выходы подключены к первой группе входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами регистра, выход переполнения сумматора через первый элемент НЕ подключен к управляющему входу дополнительного блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информационные входы которого соединены с выходами сумматора, а выходы подключены к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с шиной константы, а выход является выходом контроля преобразователя, выход конца преобразования аналого-цифрового преобразователя подключен к входу делителя частоты, выход которого подключен к управляющему входу ключа и входу записи дополнительного регистра непосредственно, а через второй элемент НŠ— к входу записи регистра.