Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью упрощения преобразователя уменьшения числа каналов в преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащий синусно-косинусный датчик угла /СКДУ/ 1, коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 4, суммарно-разностный блок 5, блок 6 элементов эквивалентности, аналоговый инвертор 7, введен дополнительный коммутатор 3. СКДУ 1 вырабатывает два балансно-модулированных сигнала в функции синуса и косинуса угла α поворота вала. Путем сравнения этих сигналов с нулевым потенциалом и между собой и путем суммирования по модулю два вырабатываются два сигнала управления коммутаторами 2 и 3. На выходах коммутаторов 2 и 3 формируются кусочно-непрерывные функции с изменением амплитуды по синусному и косинусному законам. В масштабном блоке 4 косинусный сигнал изменяется по амплитуде дискретностью ΔU. На выходе блока 5 формируются прямоугольные сигналы постоянной амплитуды с частотой несущей выходных сигналов СКДУ 1 и сдвинутые по фазе огибающей на углы Δα по отношению к огибающим выходных сигналов СКДУ 1. В блоке 6 производится выпрямление выходных сигналов блока 5 и формирование двух последовательностей прямоугольных импульсов в функции угла α, сдвинутых относительно друг друга на 90°. 6 ил.

Саоэ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1) Н 03 1"1 1!30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4444580/24-24 (22) 20.06.88 (46) 23.06.90,Бкл, 11 23 (72) А.С.Скворцов (5 3) 681. 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 830471, кп. Н 03 М 1/22, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1302434, кл. Н 03 М 1/38, 1985. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

BAHA В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычиапительным устройством

С целью .упрощения преобразователя путем уменьшения числа каналов в р преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов, со„,SU„„1573537 А 1

2 держащий синусно-косинусный датчик угла СКЦУ 1, коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 4, суммарно.разностныи блок 5, блок 6 элементов эквивалентности, аналоговый ннвертор 7, введен дополнительный коммутатор 2, СКДУ 1 .вырабатывает два балансно-модулированных сигнала в функции синуса и косинуса угла ej поворота вала, Путем сравнения этих сигналов с нулевым потенциалом и между собой и путем суммирования по модулю два вырабатываются два сигнала управления коммутаторами 2 и 3, На выходах коммутаторов 2 и 3 формируются кусочно-непрерывные функции с изменением амплитуды по синусному и косинусному законам, В масштабном блоке 4 косинусный сигнал изменяется по амплитуде дискретностью Ь U.На вы ходе блока 5 формируются прямоуголь1573537 ные сигналы постоянной амплитуды с частотой несущей выходных сигналов

СКДУ 1 и сдвинутые по фазе огибакцей на углы А IIQ отношению к огибающим ныл ходных сигналов СКДУ 1, В блоке 6

Изобретение относится к автомати- кФ и вычислительной технике и может бь!Ть использовано для связи аналого-, ablx источников информации.с цифровым вь)числительным устройством.

1.

: Целью изобретения является упрощение преобразователя путем уменьшеHHI$I числа каналов в масштабном блЬке, с ммарно-разностном блоке и блоке 2р элементов эквивалентности.

На фиг,1 показана структурная схема преобразователя, на фиг,2— структурная схема коммутатора квадрантов; на фиг,3 — структурная схема 25даполнительного коммутатора; на фиг,4 - структурная схема суммарноразностного блока; íà I1mr,5 — струк- . турная схема блока элементов эквивалентности; на Фиг,6 и 7 - временная 30 диаграмма работы преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала, в последовательность импульсов содержнт синусно-косинусный датчик угла (СКДУ1 1, коммутатор 2 квадрантон, дополнительный коммутатор. 3, масштабнЫй блок 4, суммарно-разностный блок

5, блок 6 элементов эквивалентности, аналоговый инвертор 7. Коммутатор 2 квадрантов содержит. инвертор 8 и ключй 9-1...9-4. Дополнительный коммутатор 3 содержит ключи 10-1 и 10-2 и инвертор 11. Суммарно-разностный блок 5 содержит крмпараторы 12-1...

12-7 и инвертор 13, Блок 6 содержит 45 элементы 14 эквивалентности, Преобразователь работает следующим с}браэом, СЛПУ 1 вырабатывает два напряжения переменного тока, модулированные в 5р функции синуса U, и косинуса U< уг,— ла g поворота ротора СКДУ 1, На выходах компараторов 12-1 и 12-2 форми" руются прямоугольные сигналы U» П по стоянной амплитуды с частотой H 55 фазой, равной соответственно частоте и фазе несущей выходных сигналов U„ и П,, На выходах компараторов 12-3 и 12-4 формируются прямоугольные сигпроиз водится ныпрямление выходных сигналов блока 5 и формирован ие двух последовательностей прямоугольных импульсов в функции угла (, сдвинутых относительно друг друга на

90 . 7 ил. калы Ug u U > той же амплитуды и частоты, но сдвинутые по фазе огибающей на 45О по отношению к сигналам 11

U< . На диаграмме (фиг,7) сигналы

11 ...U< представлены в виде огибающйх, при этом положительная полярность сигналов Ц„...U соответствует синфазности этих сигналов с сигналами питания СКДУ l, а отрйцательная (нулевая ) — противофазности сигналов с сигналами питания СКДУ 1, Элементы

14 экнивалентности работают в режиме фазочунствительных выпрямителей, формируя единичные и нулевые сигналы при совпадении и несовпадении между собой по фазе прямоугольных импульсов входных сигналов элементов !4.

В результате с ныходов элементов

14-1 и 14-2 на управляющие входы коммутаторов 2 и 3 поступают сигналы U и U имеющие частоту в 2 раза больше частоты огибанзцей выходных сигналов U „, U и сдвинутые между собой на 90 . При единичном значении сигна.Ов Пу, и ПМ, очи 9 и 10 коутаторов 2 и 3 открываются, На выходе первой пары ключей 9-1 и 9-2 формируется сигнал U „., представляющий

11 собой кусочно-непрерывную Функцию с периодом, равным периоду сигналов

U и с изменением амплитуды по синусному закону в диапазоне от О до + 0,7U На выходе ключей 9-3 и 9-4 формируется сигнал U представляющий собой также кусочно-непрерывнуюю функцию с изменением амплитуды по косинусному закону .н диапазоне П „„,до f 00,7 П,,щ„На выход U дополйительного коммутатора 3 поступает прямое или инверсное значение сигнала U в зависимости от управляющего сигнала U>z

В масштабном блоке. 4 сигнал U« изменяется по амплитуде с дискретностью dU. На компараторах 12-5...

12-7 производится сравнение по амплитуде выходных сигналов масштабного . блока 4 с сигналам U На выходах компараторов 12-5... 12-.7 формируют5 157353 ся прямоугольные сигналы 1J... И постоянной амплитуды с частотой, равной частоте несущей выходных сигналов U, и П, сдвинутые один относительно другого по фазе огибающей на угол do(, Ha элементах 14 эквивалентности блока 6 формируются единичные и нулевые сигналы при совпадении и несовпадении между собой по фазе прямоугольных импульсов вход-. ных сигналов. В результате на выходах преобразователя формируются две последовательности прямоугольных импульсов в функции угла поворота

СКДУ, сдвинутые одна относительно дру-" гой на 90 эл,град.

Таким образом, дополнение коммутатора квадрантов до коммутатора oic.тантов позволяет уменьшить число де- 20 лителей напряжения в масштабном блоке и соответственно уменьшить число элементов в суммарно-разностном блоке и блоке элементов эк- вивалентности. 25

Формулаиэобретения

Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащий синусно-косинусный датчик

7 .б угла, выходы которого соединены соответственно с первым и вторым вхо" дами суммарно-разностного блока и с информационными входами коммутатора квадрантов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим входом суммарно-разностного блока и с входом аналогового инвертора, масштабный блок, выходы которого соединены с группой входов суммарно-разностного блока, выходы суммарно-р азно стно ro блока соединены с входами блока элементов эквивалентности, первый выход которого соединен с правляющим входом коммутатора квадрантов, а группа выходов является Выходами преобразователя, о тл и чающий с я тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введен дополнительный коммутатор, первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к второму выходу коммутатора квадрантов и к выходу аналогового инвертора, управляющий вход подключен к второму выходу блока элементов эквивалентности, а выход соединен с входом масштабного блока.

15 73537

1573537 с

W Ф> Ф4 ф Ю ю Ф

Ъ м м м с

°

Составитель А,Смирнов

РеДактоР й,РогУлич .ТехРед П, Сердюкова

Корректор О.Ципле

Заказ 1647 Тираж 667 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101