Преобразователь угол — код

 

ОПИСАНИЕ 37

ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. 6 08с 9/04

G 0lb 7/30

Заявлено 15.XI I.1970 (№ 1606899/18-24) с присоединением заявки М 1616087/18-24

Приоритет

Опубликовано 23.111,1973. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 8Х1.1973 комитет па делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.39:531.7 (088.8) Авторы изобретения

А. 8. Косинский и В. H. Кутяиина

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГОЛ вЂ” КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах программного управления и в технике непрерывно-дискретного преобразования.

Известны преобразователи угла в код параллельного считывания с промежуточным преобразованием угла в фазовый сдвиг.

Наличие погрешностей фазовращателя таких устройств обусловлено нестабильностью его параметров, причем эти погрешности составляют основную долю в общей погрешности преобразователя угла в код.

Цель изобретения — повышение точности п реобразователя параллельного считывания за счет коррекции погрешности фазовращателя с сохранением диапазона измерения углов от 0 до 360 .

Это достигается тем, что в него введены два дополнительных нуль-органа, два триггера, два ключа, выпрямитель, делитель напряжения, элемент сравнения и дополнительный низкочастотный фильтр. Входы дополнительных нуль-органов подключены к второму выходу фазовращателя и делителю напряжения, вход которого соединен с фильтром, а выход — с фазовращателем. Входы триггеров подключены к выходам нуль-органов, а выходы — к управляющим входам ключей, другие входы которых через выпрямитель соединены с делителем напряжения и фильтром, а выходы — с входом элемента сравнения, выход которого через дополнительный фильтр связан с вторым входом нуль-органа.

На чертеже показана блок-схема преобразователя.

Преобразователь угол — код с промежуточным преобразованием в фазовый сдвиг с син10 хронизацией частот питающего напряжения и счетных импульсов делением частоты счетных импульсов состоит из фазовращателя 1 с однофазным питанием, генератора 2 счетных импульсов, двоичного счетчика на триггерах

15 Зь..., 3„, схем 4ь..., 4» совпадения, фильтров 5 и б, делителя 7 напряжения, нуль-органов 8, 9 и 10, триггеров 11 и 12, выпрямителя 13, электронных ключей 14 и 15 и элемента 1б сравнения.

20 Устройство является схемой с непрерывно работающим счетчиком на триггерах Зь..., 8».

Сигнал с выхода двоичного счетчика поступает на вход фильтра 5, выделяющего первую гармонику. Частота этой гармоники в 2" раз

25 меньше частоты генератора 2 импульсов. Питающее напряжение фазовращателя 1, равное

U-,= U sin i»t, снимается с делителя 7 напряжения, установленного на выходе фильтра 5.

Коэффициент деления делителя напряжения

30 равен

375665

4 где Uy — напряжение на выходе фильтра 5.

В зависимости от изменения преобразуемого угла, на выходе фазовращателя за счет двух RC-цепочек, выдаются два напряжения

U, =- U sin ((ot + р + Л );

U, =U sirl(mt — 9+69), где р — фазовый сдвиг выходных напряжений относительно входного, пропорциональный преобразуемому углу;

Лс — погрешность фазовращателя.

Нуль-органы 8, 9 и 10 фиксируют моменты перехода через нуль выходных и питающего напряжений фазовращателя соответственно.

Триггер 11 срабатывает от сигнала с нульоргана 10 в какой-то момент времени 1 и возвращается в исходное состояние сигналом с нуль-органа 8 в момент времени /". Триггер 12 срабатывает от сигнала с нуль-органа 9 в момент времени 1" и возвращается в исходное состояние сигналом с нуль-органа 10 в момент

t . Таким образом на выходах триггеров 11 и

12 формируются импульсы, длительности 1ц, и 1ц, которых пропорциональны фазовым сдвигам напряжений U> и U> соответственно.

В течение этих интервалов времени электронные ключи 14 и 15 открыты и элемент 1б сравнения вырабатывает знакопеременный сигнал с амплитудой напряжения U„, равной выходному напряжению выпрямителя. Постоянная составляющая этого сигнала, выделяемая фильтром б, пропорциональная по величине погрешности Лср фазовращателя, подается на второй вход нуль-органа 8. В результате этого нуль-орган 8 срабатывает не в момент, соответствующий фазовому сдвигу (+Л ), а в момент (р+Лср) — AV, т. е. р. Благодаря этому погрешность фазовращателя не сказывается на результаты преобразования угла в код, так как считывание кода происходит с помощью схем совпадения именно в этот момент времени.

5 Можно использовать также фазовращатель с многофазным питанием. В этом случае к выходу фазовращателя подсоединяют две RCцепочки, а к входу — фазорасщепитель. При этом применяют только два нуль-органа, один

10 триггер, элемент сравнения отсутствует. В остальном схема аналогична основной.

Предмет изобретения

Преобразователь угол — код, содержащий фазовращатель, генератор счетных импульсов, связанный с входом двоичного счетчика, выходы которого подключены к одним из входов

20 схем сонпадения, и связанный с одним из входов фазовращателя нуль-орган, выход которого подключен к второму входу схем совпадения, низкочастотный фильтр, вход которого связан с выходом старшего разряда двоично25 го счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в него введены два дополнительных нуль-органа, два триггера, два ключа, выпрямитель, делитель напряжения, элемент сравнения и

30 дополнительный низкочастотный фильтр, причем входы дополнительных нуль-органов подключены к второму выходу фазовращателя и делителю напряжения, вход которого соединен с фильтром, а выход подключен к фазовраща35 телю, входы триггеров соединены с выходами нуль-органов, а выходы подключены к управляющим входам ключей, другие входы которых через выпрямитель соединены с делителем напряжения и фильтром, а выходы — с

40 входом элемента сравнения, выход которого через дополнительный фильтр соединен с вторым входом нуль-органа.