Функциональный преобразователь угла в цифровойкод

 

342208

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20ЛЧ.1970 (№ 1432259/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Ч1.1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания ЗХП.1972

М. Кл. G 08с 9/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681 325(088 8) Автор изобретения

Л. К. Чумак

Заявитель

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА В ЦИФРОВОЙ

КОД

Икао бретение может быть использо ва но в электр омеханических счетно-решаюзцих ycIIр ойст в ах.

Известны фу нкцианаль ные преобразователи угла по ворота:в цифровой корд,, работающие на принципе срав нения напряжений синусно- косинусного вращающегося т рансформатора (CiKBT) и цифро|вого функ циона льното потенциометра. При co BïàäåHHH значений этих .напряжений, выдается цифровой код, соот вет ствующий числу разрядов ци|фро.вого потенциометра, уравновешивающих напряжение СКВТ на онределенном угле разворота.

Однако в HatBccTIHlblx преобразователях наблюдаются погрешности за счет остаточного напряжения и квадратур ной составляю щей в выходном на пряжении СКВТ, Кроме того, вносятся погрешности за счет нестабильности нуль-органа и усилителя,. ,С целью повышения точности отображения функциональных зависимостей ко |входу и выходу,си нусно-коси нусного,вр ащающегося тран с фо рматора, включенного по схеме фазовращателя по дключе н ы формирователи импульсов. Выходы формирователей подключены к первым входам схем совпадения, ко вторым .входам схем со впадения подключен iBblход генератора, частота которого жест ко ilapHвязана и близка,к частоте питания вращающегося тра нсфор матора. При этом 1выход Ic нератора через ключ управления подключен ко 1входу блока формирова ния кодов синуса и косинуса, выполненного на цифровых интеграторах, входы и выходы которых соедпне ны между собой по схеме получения синусоидальной и косинусоидальной зависимостей, а старт-стопные входы ключа управления че рез элементы задержки подключены к

10 выходам схем со впадания.

iHa фиг. 1 изображена блок-схема преобразо вателя; на фиг. 2 — временной график, иллюстрирующ ий вывод аналитической зависимости угол — код.

15 Преобразователь работает следующим образом.

Пар аллелыно входу и выходу синусно-косинусного вращающегося трансфор матора

СКВТ 1, включенного по схеме фазо враща20 теля подключены фор мир оп атели импульсо в

2,,3, которые ха рактеризуют фазу Bxozllolo (опо рного) и выходного (текущего) напряжений. При повороте оси СКВТ на 360 текущий Hмпульс перемещае1ся относительно

25 опорного на величину периода Т, соот ветствуlolllel.о ча стоте пита пня СКВТ. На фиг. 2а, б показано положение пмпульсо|в при повороте оси СКВТ на угол и, соот ветсъвую щий време иному интервалу 1О. Генератор имеет

З0 период Т1 (фиг. 2,в). Величины T и Т, близ342208

nIT= (nI+I) Ть у = — у, (9) у э1пх, у = cosx, // у = — sinx, (10) (I I) (12) 30 (3) 35 и1 — и

n —, - 1 (4) от куда т, К= т — т, :ки между собой, а раз ность Л=Т вЂ” Т, Ilrogдерж)и вается постоя иной. Выходы формирователей и ге нерато)ра 4 подключены к схемам совпадения 5, б. Так как периоды Т Ть то периодически прои сходит совпадение импульсов, ге нератора с импульсами формирователей (фиг. 2г.д), которое фиксируется схемами со)в)паде)ния. В результате выделяется временной HHTepiaaJr (фиг. 2,е), содержащий rz пе)риодов Т1. Элементы задержки 7, 8 со iâðåметнем задержки 4 предназначены для отсчета им пулысо в п без потерь в моменты со впадения. Число и евязано с углом по во)рота оси сс а налитической за виси,мостью. Ниже приводиться вы вод этой зависимости. Из фиг. 2 можно за писать два равенст)ва )Bpeii>reHIHbrx интерв ало)в где nr — число периодов Т между соседни,ми со впадениями им пульcoB генератора с опор ными им)пульсами и

10+п Т= (ng+ I) Т,, (2) где n — число периодов Т, заключенного между соседними сов)падениями им)пульсов генератора с импульсам.и формсиро)вателей 2, 3.

IPeIIIaя выражения (1) и (2) относительно

1о, получим два вида зави)симости

to — — (Т„ni, п, Т)

to= (nI — n2) (Т вЂ” TI) Обозначим nl — n — — п, где и — число,пе.риодов Т, между соседними совпадениями (фиг. 2,в). Число и пропорционалыно to и, следoIBaTeJIbFIQ углу разворота 0,, Так ка к для да)нного СКВТ Т вЂ” A=TI и, следа)вателыно и,+1 по стояиные величины, то

to=A и. (5)

Известно )выражение, связывающее IBiðåме)и ной интер вал с углом разворота зло (6)

360 А и

;/= =В, т и пде А и В постоянные,,величины.

При умноже,пии выражесная(3),на с уч е т о м п — n g = п

;II o JI J )ч и м K to = n T I .

4

В правой части фиисируемое числю имлульсо в пТ„а в левой — время 4, пропорционалыное углу разворота оси CKiBT, умноженное в к раз.

Отсюда измерение угла разворота происходит с значительным увеличением масшт)аба (к=100), ччто сущест)ве н)но по)вышает пючность оцифро вки и и раз)решаю)щую способность прео бразователя. Далее выделе)нное число им пуль сов генератора через ключ 9 посту пает на входы д|вух цифр)о вых интегратоpoiB 10, 11 блока формирования кодов си нурса и HolcHFrylca 12. Известно, что с помощью двух

UiHфровых интеграторов, соединенных как

IIoIKa3aFro на фи)г. 1, можно получить си и IcoHдальную и ко)си)нусоидалыную зави)симости в

IIHi(f)lpoIBoм .коде IB за)висимости от числа входных импуль|сов. Получение этих зависимостей основано на решении в ци фровом;коде дифферен циалыного уравнения

Решением этого у)равнения, как из)вестно, я|в ляется:

При емкости регистров интеграторов, paiBной IBolcbMH разрядам, то)чинность отображения

sinx )H cosx достигает 0,5 — 1О)/о.

Предмет изобретения

Фун кцио нальный преобразователь угла в цифровой корд, содержащий синуено-косинусный вращающийся трансформатор, генератор и ключ, отличающийся тем, что, с целью по вbrlrlre)HH5I точности преоб)разования, B устpoHIcTlBo BIBegIeIHы формирователи импулысо в, схемы совпадения, элементы за держ)ки и.блок фо)р мирова н ия кодо в синуса и:косинуса, выполне н ный на цифровых интеграторах, причем ко входу и )выходу синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены соо,пветсввующие цепочки, состоящие из последювательно соединенных флор,мирователя

HMlIIpJIbicoIB, схемы со впадения, второй вход которой соединен с выходом генератора и элемента задержки, )выход которого соеринен со старт-стопным входом ключа, другой вход которого соед и нен с )выходом генератора, а выход — с блоком формирования кодо)в сНнуса и косинуса.

342208

Составитель М. Черенкова

Техред Л. Богданова Корректор Л. Орлова

Редактор Л. Утехина

Заказ 2009/4 Изд. № 835 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2