Преобразователь угол—код

 

О П И С А Н И Е 378920

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Ч.1970 (М 1441369/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18.IV.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 13.VII.1973

М. Кл. G 08c 9/00

Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

УДК 621. 314.26 (088.8) Авторы изобретения

В. А. Михайлов, Э. Г. Петров и В, Е. Тырса

Харьковский институт радиоэлектроники

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГОЛ вЂ” КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и служит для преобразования угла поворота в цифровой код при вводе в электронную цифровую вычислительную машину (ЭЦВМ).

Известен преобразователь угол †к, в котором для уменьшения ошибки от нестабильности скорости вращения задающего элемента на входной оси преобразователя укреплен токосъемник линейного кругового потенциометра, соединенный с одним входом схемы сравления, другой вход которой подключен к выходу преобразователя код †анал, а вход преобразователя код †анал соединен с выходом схемы сравнения эталонного и фактического интервалов времени.

Однако такой преобразователь характеризуется наличием о шибки в вычислении поправки в основной код за счет низкой точности линейного кругового потенциометра и нелинейности преобразователя код — аналог, отсутствием компенсации ошибки выработки эталонного временного интервала за счет девиации частоты генератора квантующих импульсов, невозможностью варьирования эталонной скоростью вращения чувствительного элемента и, следовательно, времени преобразования, а также сложностью механической конструкции, затрудняющей юстирование преобразователя, и сложностью электрической схемы.

Предлагаемое устройство отличается тем, что точность преобразования существенно по5 вышается при введении обратной связи по скорости вращения задающего элемента и частоте генератора квантующих импульсов.

Для этого на каждом цикле преобразования определяются средние фактические значения

10 скорости вращения чувствительного элемента и частоты генератора квантующих импульсов.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

15 Устройство работает следующим образом.

Маховик 1 вращается с некоторой скоростью, отличной от эталонной и медленно меняющейся во времени в зависимости от нестабильности скорости вращения привода 2, а частота

20 генератора 8 квантующих импульсов также не является постоянной и монотонно изменяется во времени. Временной интервал между старти стоп-импульсом, определяемый положением чувствительных элементов 4 и 5 и скоростью

25 задающего элемента 6, не соответствует тому, который, получился бы при скорости маховика, равной эталонной. С другой стороны, даже при скорости маховика, равной эталонной, количество импульсов, прошедшее через ключ 7

30 и сосчитанное счетчиком 8, отличается от этаS>SO2O

А„=. " пэ лонного вследствие ухода частоты генератора, от заданной.

Таким образом, из-за того, что действительная скорость задающего элемента и частота генератора квантующих импульсов отличаются оТ эталонных (заданных) значений, цена импульса унитарного кода, поступающего на счетчик 8, отличается от расчетной.

Для установления истинной цены этого импульса на данном цикле преобразования в системе предусматривается измерение наперед известного угла между неподвижными жестко закрепленными на корпусе чувствительнымч элементами 4 и 9.

Стартовый импульс с чувствительного элемента 4 открывает. ключ 10, и квантующие импульсы от генератора 8 поступают на счетчик 11 до тех пор, пока стоповый импульс чувствительного элемента 9 закроет ключ 10.

Таким образом, в счетчике 8 зафиксировано количество импульсов, соответствующее входному углу, а в счетчике 11 — наперед известному эталонному углу. Это позволяет определить истинную цену квантующего импульса на данном цикле преобразования и вычислить действительную величину входного угла. Эта операция осуществляется ЭЦВМ, для ко горой рассматриваемый преобразователь является устройством ввода угловой информации.

Со счетчика 8 информация, соответствующая входному углу, вводится в ЭЦВМ при помощи стопового импульса, поступающего с чувствительного элемента 5 через линию задержки 12.

Информация, соответствующая известному углу между чувствительными элементами 4 и 9, вводится в ЭЦВМ при помощи стопового импульса, поступающего от элемента 9 через линию задержки 18. Этот же импульс приводит в исходное состояние счетчик 8 и счетчик

11 через линию задержки 14.

Обозначим известный угол между чувствительными элементами 4 и 9 через аэ, а число импульсов, соответствующее ему на данном цикле преобразования, через и,. Тогда истинная цена одного импульса

Значение входного угла n„...- определяется.. =-п,А, (2) где и„.,- — количество импульсов, сосчитанное счетчиком 8 на данном цикле преобразования и соответствующее à.

С учетом формулы (1) формулу (2) можно записать в виде:

55 (3)

Пэ

Эта формула реализуется ЭЦВМ в каждом цикле преобразования. В известных преобразователях угол — код значение входного угла также определяется в ЭЦВМ по формуле

g,„ = йп,„, (4) где и — постоянная для данного преобразователя константа, соответствующая цене одного импульса.

Предлагаемый преобразователь позволяет в каждом цикле преобразования определить истинное значение этой константы (4><), соответствующее средним значениям скорости вращения. задающего элемента и частоты следования квантующих импульсов.

В преобразователе максимальное значение входной величины ограничено положением неподвижных чувствительных элементов 4 и 9.

При необходимости элемент 9 можно удалять от элемента 4, расширив диапазон изменения входного угла, но с учетом того, чтобы время движения маховика от элемента 9 до элемента 4 было достаточно для приведения схемы в исходное состояние.

Предмет изобретения

Преобразователь угол — код, содержащий задающий и чувствительные элементы, nepvûé из которых соединен с первым входом одного ключевого устройства, второй вход этого ключевого устройства соединен со вторым чувствительным элементом, а третий вход — с генератором квантующих импульсов, третий чувствительный элемент соединен с первым входом другого ключевого устройства, второй вход которого соединен со вторым чувствительным элементом, третий вход — с генератором квантующих импульсов, а выход другого ключевого устройства соединен с первым входом счетчика измеряемого угла, отличсиси1ийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в него введены счетчик эталонного угла и линии задержки, вход первой из .которых соединен с первым чувствительным элементом, а выход, подключен к первому входу счетчика эталонного угла и через вторую линию задержки ко второму входу счетчика эталонного угла, третий вход которого соединен с выходом одного ключевого устройства, вход третьей линии задержки соединен с третьим чувствительным элементом, а выход подключен ко второму входу счетчика измеряемого угла, третий вход когорого соединен с первым входом счетчика эталонного угла.

378920

Редактор Т. Фадеева

Заказ 1917/15 Изд. № 489 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 3-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель М. Черенкова

Техред Г. Дворина

Корректоры: М. Гарцевич и И. Божко