Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности преобразователя путем уменьшения влияния амплитудной нестабильности синуснокосинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) в преобразователь, содержащий СКВТ 1, источник 2 опорного напряжения, фазосдвигающий элемент 5, сумматор 6, блок 7 преобразования сдвига фазы в код, введены первый 3 и второй 4 аттенюаторы и блок 8 управления. Блок 8 управления содержит детекторы 9, 10, 11, нуль-органы 12, 13, блок 14 выборки-хранения, дифференциальный усилитель 15, блок 16 начальной установки и коммутатор 1 7. Блок 14 выборки-хранения содержит ключ, фильтр, повторитель, генератор импульсов, элемент И, счетчик, цифроаналоговый преобразователь, комс паратор. Блок 16 начальной установки содержит реле, токоограничивающий /Л элемент (резистор), триггер. Коммутатор 17 содержит триггер, два элемента И, мультиплексор. При включе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) .2 А1 (51) 4 Н 03 M 1/64

jCC(.i> ir.: g

13;" ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЬ.- »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4120717/24-24 (22) 16. 06. 86 (46) 07.02,88. Бюл. У 5 (72) В.E.Ìóðàøîâ (53) 681 ° 325 (088. 8) (56) Патент CIA 1) 3503669, кл. 340-347, опублик, 1970.

Зверев А.Е ° и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код.Л.: Энергия, 1974, с. 154, рис ° 79.

1 (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 преобразователя путем уменьшения влияния амплитудной нестабильности синуснокосинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) в преобразователь, содержащий СКВТ 1, источник 2 опорного напряжения, фаэосдвигающий элемент 5, сумматор 6, блок 7 преобразования сдвига фазы в код, введены первый 3 н второй 4 аттенюаторы н блок 8 управления. Блок 8 управления содержит детекторы 9, 10, 11, нуль-органы

12, 13, блок 14 выборки-хранения, дифференциальный усилитель 15, блок

16 начальной установки и коммутатор

17. Блок 14 выборки-хранения содержит ключ, фильтр, повторитель, генератор импульсов, элемент И, счетчик, цифроаналоговый преобразователь, компаратор. Блок 16 начальной установки содержит реле, токоограничивающий элемент (резистор), триггер. Коммутатор ll содержит триггер, два элемента И, мультиплексор. При включе1372623 нии питания на управляющие входы аттенюаторов 3, 4 поступают нулевые управляющие сигналы. Амплитудно-модулированные выходные сигналы СКВТ без изменения проходят через аттенюаторы 3, 4 на входы сумматора 6, на выходе которого формируется сигнал, сдвинутый по фазе по отношению к опорному сигналу на угол ф . В блоке 7 производится йреобразование сдвинутых по фазе сигналов в код.

При нулевом значении огибающей одноИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. 5

Цель изобретения — повышение точности преобразователя путем уменьшения влияния амплитудной нестабильности синусно-косинусного вращающегося трансформатора.

На фиг.l показана структурная схема преобразователя; на фиг.2— структурная схема блока выборки-хранения; на фиг.3 — структурная схема блока начальной установки; на фиг.4—

15 структурная схема коммутатора.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, источник 2 опорного напряжения, аттенюаторы 3 и 4, фазосдвигающий элемент 5, сумматор 6, блок 7 преобразования сдвига фазы в код, блок 8 управления.

Блок 8 управления содержит детекторы 9-11, нуль-органы 12 и 13, блок

14 выборки-хранения, дифференциальный усилитель 15, блок 16 начальной установки, коммутатор 17, элемент

ИЛИ 18.

Блок 14 выборки-хранения содержит ключ 19, аналоговый запоминающий элемент 20, повторитель 21, генератор

22 импульсов, элемент И 23, счетчик

24, цифро-аналоговый преобразователь 35

25 и компаратор 26.

ro иэ выходных сигналов СКВТ I в блоке 14 запоминается значение другого выходного сигнала СКВТ, которое в течение четверти периода огибающей выходного сигнала СКВТ 1 сравнивается по амплитуде с выходным сигналом сумматора 6. При наличии отклонения корректируется коэффициент передачи аттенюатора одного сигнала. Аналогично корректируется коэффициент передачи аттенюатора другого сигнала.

4 э.п. ф-лы, 4 ил.

Блок 16 начальной установки содержит реле 27, токоограничивающий элемент (резистор) 28 и триггер 29.

Коммутатор 17 содержит триггер

30, элементы И 31 и 32 и мультиплексор 33.

Преобразователь работает следующим образом.

При включении источника питания блок 16 начальной установки устанавливает коммутатор 17 в состояние, при котором на его выходах устанавливаются нулевые уровни напряжения, поступающие на управляющие входы аттенюаторов, 3 и 4, которые имеют одинаковые фиксированные коэффициенты передачи, и преобразователь работает без компенсации погрешности, т.е. на входы блока 7 преобразования сдвига фазы в код поступают два напряжения, сдвинутые по фазе на угол (. Блок 7 преобразует этот фазовый сдвиг в цифровой код. При прохождении одного из значений углов

1п /2 (п=0,1) на одном из выходов

СКВТ 1 огибающая напряжения, которую выделяют детекторы 9 и 10 проходит через нуль, а другая огибающая в этот момент имеет максимальное значение.

Пусть, например, ротор СКВТ 1 поо вернулся на угол 0 . В этот момент на выходе синусной обмотки СКВТ 1 напряжение равно 0 и на выходе нульоргана 12 появится короткий импульс.

Через элемент ИЛИ IB этот импульс поступает на блок 16, который разрешает

1372623

Преобразователь работает аналогично при появлении импульса с выхода второго нуль-органа 13. В этом случае первый аттенюатор 3 работает с фиксированным коэффициентом передачи, а второй аттенюатор 4 — с изменяемым.

45

Формула изобретения

1 . Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-коси50 нусный вращающийся трансформатор, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, фазосдвигающий элемент, выход которого подключен к одному входу сумматора, выход сумматора подключен к одному информационному входу блока преобразования сдвига фазы в код, выходы которого являются выходами преобраработу коммутатора 17. При поступлении с выхода нуль-органа 12 импульса на первый вход управления коммутатора 17 сигналы с аналогового входа коммутатора 17 поступают на его первый выход, а на его втором выходе сохраняется нулевой уровень напряжения. Одновременно по импульсу с выхода элемента ИЛИ 18 блоком 14 выбор- 10 ки-хранения через детектор 11 производится выборка и запоминание напряжения с выхода сумматора 6, которое в этот момент имеет значение, соответствующее выходному сигналу аттенюатора 4. В момент выборки по сигналу с второго выхода блока 14 блокируется работа блока 7 на время, необходимое для запоминания сигнала в блоке 14. Далее с помощью дифферен- 2р циального усилителя 15 постоянно производится сравнение текущего значения напряжения на выходе сумматора 6 со значением, хранящимся в блоке 14.

При различии этих значений на выходе 25 дифференциального усилителя 15 вырабатывается сигнал рассогласования, который через коммутатор 17 поступает на вход управления первого аттенюатора 3, который в зависимости от 3р знака и величины сигнала рассогласования увеличивает или уменьшает свой коэффициент передачи, изменяя напряже ние на первом входе сумматора 6 так, чтобы на его выходе напряжение стало равно значению, записанному в блоке

14. зователя,отлнчающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя путем уменьшения влияния амплитудной нестабильности синусно-косинусного вращающегося трансформатора, в него введены первый и второй аттенюаторы и блок управления, первый и второй выходы синуснокосинусного вращающегося трансформатора подключены к информационным входам соответственно первого и второго аттенюаторов и первому и второму входам блока управления, выходы первого и второго аттенюаторов подключены соответственно к входу фазосдвигающего элемента и другому входу сумматора, выход сумматора подключен к третьему входу блока управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго аттенюаторов, а третий выход — к управляющему входу блока преобразования сдвига фазы в код, другой информационный Вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения.

2.Преобразователь по п.l, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок управления содержит три детектора, два нуль-органа, блок выборки-хранения, дифференциальный усилитель, блок начальной установки, коммутатор и элемент ИЛИ, входы первого, второго и третьего детекторов являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока управления, выходы первого и второго детекторов через первый и второй нуль-органы под-., ключены соответственно к первому и второму управляющим входам коммутатора и к входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу блока выборки-хранения и к входу блока начальной установки, выход которого подключен к третьему управляющему входу коммутатора, выход третьего детектора подключен к одному входу дифференциального усилителя и информационному входу блока выборки-хранения, первый выход которого подключен к другому входу дифференциального усилителя, выход дифференциального усилителя подключен к информационному входу коммутатора, первый и второй выходу коммутатора и второй выход блока выборки-хранения являются соответственно первым, втоl372623

700 7 рым и третьим выходами блока управления.

З.Преобразователь по пп,l и 2, отличающийся тем, что, блок выборки-хранения содержит ключ, аналоговый запоминающий элемент, повторитель, генератор импульсов, элемент И, счетчик, цифроаналоговый преобразователь и компаратор, информационный вход ключа является информационным входом блока выборки-хранения, управляющий вход ключа является управляющим входом блока выборки-хранения и подключен к R-входу счетчика, выход ключа через аналоговый запоминающий элемент, подключен к входу повторителя, выход которого подключен к одному входу компаратора, выход генератора импульсов подключен к одному 20 входу элемента И, выход которого подключен к С-входу счетчика, выходы счетчика подключены к входам цифроаналогового преобразователя, выход которого является первым выходом бло- 25 ка выборки-хранения и подключен к другому входу компаратора, выход которого является вторым выходом блока выборки-хранения и подключен к другому входу элемента И. 30

4.Преобразователь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что блок начальной установки содержит реле, токоограничивающий элемент и триггер, один вход которого является 35 входом блока начальной установки, один вывод обмотки реле и один вывод токоограничивающего элемента объедииены и являются входом питания, другой вывод токоограничивающего элемента подключен к другому входу тригге ра и одному выводу размыкающего кон-, такта реле, другой вывод которого и другой вывод обмотки реле подключены к общей шине, а выход триггера является выходом блока начальной установки.

5.Преобразователь по пп.! и 2, отличающийся тем, что коммутатор содержит триггер, два элемента И, мультиплексор с двумя управляющими входами и двумя группами информационных входов, каждая из которых содержит первый, второй и третий входы, входы триггера являются первым и вторым управляющими входами коммутатора, выходы триггера подключены к одним входам соответственно первого и второго элементов И, другие входы которого объединены и являются третьим управляющим входом коммутатора, выходы первого и второго элементов И подключены к адресным входам мультиплексора, первый и третий входы первой группы и первый и второй входы второй группы информационных входов мультиплексора подключены к общей шине, а второй вход первой группы и третий вход второй группы информационных входов объединены и являются информационным входом коммутатора, а первый и второй выходы мультиплексора являются соответственно первым и вторым выходами коммутатора.

1372623

Составитель M. Сидорова

Техред H.ÄîïoBè÷ КоРРектоР С.ЧеРни г

Редактор Н.Рогулич

Заказ 500/56 Тиразк 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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