Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах управления и информационных системах для точного преобразования угла поворота вала в цифровой код. Целью изобретения является повышение точности преобразователя. Для достижения поставленной цели в преобразователь, содержащий вращающийся трансформатор 1, селектор 2 квадранта, функциональные цифроаналоговые преобразователи (ФЦАП) 3, 4, аналоговый сумматор 6, демодулятор 7 с фильтром, интегратор 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, реверсивный счетчик 10, дешифратор 11, введен третий ФЦАП 5 для выделения косинуса удвоенного аргумента кода, эквивалентного измеряемому углу. ФЦАП 5 позволяет компенсировать погрешность обработки рассогласования угла по алгоритму ΔU=U<SB POS="POST">N</SB>(H<SB POS="POST">3</SB>+H<SB POS="POST">5</SB>)<SP POS="POST">.</SP>SIN4L ДО ВЕЛИЧИНЫ ВТОРОГО ПОРЯДКА МАЛОСТИ. 1 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 М 1 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4345368/24-24 (») 13.11.87 (46) 15.10.89. Бюл. Ю 38 (72) В.М.Домрачев, Г.ф.мончак и А.П.Синицын (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 875422, sm. Í 03 М 1/48, 1980.

Дж. Вульвет. Датчики в цифровых системах. М.: Энергоиздат, 1981, с. 153, рис. 6.11. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах управления и информационных системах для точного преобразования угла

„„SU„„1515365 д 1

2 поворота вала в цифровой код. Целью изобретения является повышение точности преобразователя. Для достижения поставленной цели в преобразователь, содержащий вращающийся трансформатор

1, селектор 2 квадранта, функциональные цифроаналоговые преобразователи

ФЦАП 3, 4, аналоговый сумматор 6, демодулятор 7 с фильтром, интегратор

8, преобразователь 9 напряжения в частоту, реверсивный счетчик 10, дешифратор 11, введен третий ФЦАП 5 для выделения косинуса удвоенного аргумента кода, эквивалентного измеряемому углу. ФЦАП 5 позволяет компенсировать погрешность обработки рассогласования угла по алгоритму д U=.U „(h +h>) sin4 4 до величины второго порядка малости.

1 ил.

1 51. >36 5

Изобретение Относится к автоматикс, вычислительной технике и может быть использовано B цифровых системах управления и информационных системах для точного преобразования угла поворота вала в цифровой код на базе амплитудного функционального преобразования двухфазного напряжения датчика угла в пределах квадранта. 10

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код. !

Преобразователь содержит вращающийся трансформатор (ВТ) 1, селектор 2 квадранта, функциональные цифроаналоговые преобразователи ФЦАП 3-5, а>1алоговый сумматор 6, демодулятор j C фильтром, интегратор 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, реверсивнь<й счетчик 10 и дешифратор 11.

Преобразователь работает следующим

Образом.

При использовании реальных двухполюсных и особенно многополюсных СКВТ (вращающихся трансфор>латоров) огибающие выходньlx напряжений реальных В

301 из-за содержащих я в них высших г 7м ник бгн<зки к Функциям в,>да () = < h:: in ((I+2k) ; J;

rt ( (,<) = + 11 ÄÄ g in ((1+2 ;) (, 2 «« — 1+2 Ь где 11 — весовой коэффициент соответ1< ствующей гармоники; (1+21<) — порядковый номер гармоники. 40

Для упрощения примем i=1. Весовые коэффициенты гармоник более высокого порядка практически равны О. Б зависимости от углового положения « ро:ора вращающегося трансформатора 1 при 4> подаче на него питающего напряжени» на его выходах индуцируются напря» жения U; =U 1,(с ) и 1:,=(: „f, (сс) . -I >nряжения U, и U ., транслируются на выходы селектора 2 квадранта под воз,0 действием дешифратора 11, управляемого кодами двум старших разрядов двои<<ногo реверсивного счетчика 10. Выбранлый алгоритм управления обеспечивает I o время преобразования во всем диапазоне

> изменения с(передачу вь<ходных сигналов вращающегося трансформатора 1 на выходы сел< ктора 2 кв;дранта в прямом или инверт<1рс>ван>лом виде таким образо>л, чтобы входной сигнал косинусного

ФЦАп 3 совпа/1ал 1>о временной фазе с питающим напряжением U „, а входной сигнал синусi-Iol-о ФЦАп 4 был ему противо>>оложен. Под воздействием указанных сигналов, преобразованных ФЦАП 3

II 4) 1;а выходе тр хвходового аналогово;<э сумма1ора 6 бе= учета воздействия ыходного сиг».ла ФЦАП 5 выделения косинуса удвоенного аргумента образуется разностный сигнал >«(<") < 7 (< <) где Х -код двоичного реверсивного счет лика 10.

При условии то, >ог о преобразования углового положения вала I з код N

j < N) разностн>- : си, нал 11/ >ожет быть преобразован к вид .L=U „(11,+

+J>„)sin4.(. 0чееид> о, то пр: Образование 1<а вх<л/1с iðåхвходовог э <налогового сумматора 6, coo,äíåííoãñ с выходом ФЦ/\П 5 выделс.нил 1;осинуса удвоенного oргу><ента, сигнала, равного в пе;Jc<.чете на выход «н-злогозс>го сумма— тора величине — с10, <>беспечивает точное преобразо янис: < > код JJ.Äëÿ этого в преобразова.ель введен ФЦАП 5

ДЛЛ ВЫДЕЛЕН»>1 КОС II@ C:1 у<лВЭ0ННОГО >ргумента. На вход ФЦАП 5 поступает

cI1i ><àJI 10„(«,Г) сс -".. которь:й с у 10TGM перед,>то<1 <ой фу 1кц..:" ФЦАП 5, имеющей вс д (- C<> ° 2N) пр = Обр;>зу ется в сиг нал ,, „=- -11 г . () <2o>N< < " ., . При выборе коэффициента переда-<и этого сигнала на p,Ixoä трехвходового сумматора 6, равным /<Л(11 .,+Ь,,) . пс>и d = N имеем

j1U=LI„(I1>+t> ). iи1.с--и, л(!1„+h ) sin-Ig — U <Л(11 „+t!,) (I!, в i ЛЗ с+11 „з i.n>с<) ° сîsN х х сов2И.

ВыборО>1 13ет1ичины A+1 мОжнО миними зировать dU во вс:0м диапазоне изменения <>/ при услови.: с = N И, наоборот, при условии > с>(<, =0 (/1eT cïðàâåäëèâo

x + л с N, где а d — угловая погрешность г> р еобра зо ва ни я .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Преобразов.-тель угла поворота вала в код, содержащий вращающийся трансформатор, выходы которого соединены с < - ">ор<лационными входами селектора кв-<,,ран та, первый;; второй входы которого сс единены с а>>алоговыми входами перв<.го и вгорог<>,:ункциональных цифр<зан .>Оговых преобразовате 1ей соответ5 1515365

6 ственно, выходы которых соединены с первого и второго функциональных цифпервым и вторым входами аналогового роаналоговых преобразователей, о т сумматора соответственно, выход кото- л и ч а ю шийся тем, что, с рого через последовательно соединен- целью повышения точности преобразонаные демодулятор с фильтром, интегратор теля, в него введен третий функцио5 и преобразователь напряжения в частоту нальный цифроаналоговый преобразовасоединен с входом реверсивного счетчи- тель, цифровые входы которого подклюка, выходы двух старших разрядов кото- чены к выходам младших разрядов реверрого соединены с входами дешифратора, 1О сивного счетчика, аналоговый вход подвыходы которого соединены с управляю- ключен к выходу первого функциональщими входами селектора квадранта, вы- ного цифроаналогового преобразователя, ходы младших разрядов реверсивного а выход соединен с третьим входом анасчетчика соединены с цифровыми входами логового сумматора.

Составитель И.Сидорова

Редактор A.Ëåæíèíà Техред А.Кравчук Корректор В. Каба ций

Заказ 6294/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д ° 0/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101