Преобразователь угол-код

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4О62И

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 04 1.1972 (X 1734300/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 05.Х1.1973. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 22.111.1974.Ч. Кл. G 08с 9/04

Государственный ксмитет

Совета Михистрав СССР ла делам иэобретеххй и сткрыти1:

УДК 681.325(088.8) Автор изобретения

Г. Н. Орлов

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД

Изобретение относится к авоматике и вычислительной технике. Устройство может быть применено в автоматизированных информационных и управляющих системах с цифровыми вычислительными машинами.

Известен преобразователь угол-код, содерж:-:щий сипусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), источником возбуждения которого является генератор тактовых импульсов с двумя прямоугольными выходными напряжениями, сдвинутыми одно относительно другого по фазе на 90, фазовый детектор, соединенный с выходом счетчика, подключенного к генератору, управляемому наг ряженнем с выхода фильтра низких частот, вход которого через фазовый детектор связан с выходной обмоткой СКВТ. Двоичный код, соответствующий углу поворота вала СКВТ, получают в регисгре путем стробировапия с помощью формирователя строб-импульса вентилей, соединенных с каждым разрядом счетчика.

Для известного устройства характерна большая ошибка преобразования угла поворота в код (около 4 для СКВТ тига ВТ-5), обусловленная нелинейной зависимостью выходного сигнала СКВТ от угла поворота вала из-за присутствия в напряжении питания СКВТ высших гармоник.

Цель изобретения — повышение тo«:! ос Tè преобразования.

Предлагаемый преобразователь отличается

7cм, что в него ввсдены сумматор, модуляторы, источник постоянного тока, дополнительные фазовые детекторы и дополнительный фильтр низких частот, причем вторая выходная обмотка СКБТ и выход источника постоянного тока подключены к дополнительному

1р фильтру низких частот, к выходу которого подключень1 входы модуляторов, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами генератора тактовых импульсов, а выходы — со входами соответствующих

15 дополнительных фазовых детекторов, управляющие входы которых соединены с выходами счетчика, а выходы — со входами сумматора, HbIxoJ, которого подключен K фильтр низких частот.

Схема l cTpolic! изооражена lI7 HcpTeiKC. к29cc l B источника B036) ждення СКВТ 1 н модуляторов 2 используется генератор тактовых импульсов 8, выходы которого соединены со входными обмотками СКВТ и с управ25 ляющнм входом каждого модулятора, другой ьход каждого из которых подключен к выходу дополнительного фильтра низких частот 4.

Вход 4 и выход;|сточника постоянного тока 5 связаны со второй выходной обмоткой СКВТ. зО Выход каждого модулятора подключен ко вхо406213

65 ду соответствующего дополнительного фазового детектора б, а управляющий вход каждого детектора соединен с выходом соответствующего разряда счетчика 7. Первая выходная обмотка СКВТ подключена ко входу фазового детектора 8, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика 7. Выходы детекторов б и выход детектора 8 подключены ко входам сумматора 9, а его выход через фильтр низких частот 10 н генератор 11, управляемый напряженнем, связан со входом счетчика 7.

Выходы всех разрядов последнего соединены через вентили 12 с регистром хранения И. Управляющие входы зентилей подключены к формирователю строб-импульса 14. который связан по входу с одним из выходов генератора тактовых импульсов 8.

При повороте вала СКВТ 1 на некоторый угол а фазовый детектор 8 вырабатывает напряжение рассогласования. Постоянная составляющая этого напряжения, выделяемая фильтром низких частот 10, пропорциональна разности между углом поворота вала CKBT и вырабатываемым значением угла (p, определяемым фазой выходного импульса счетчика 7 относительно фазы импульсов. Генератор 11, управляемый напряжением, меняет частоту возбуждения счетчика до тех пор, пока постоянная составляющая напряжения с выхода фазового детектора не станет равна нулю. Когда разность между а и сводится к нулю, импульс формирователя строб-импульса 14, поступающий на вентили 12, стробирует каждый разряд счетчика 7, и в регистр 18 записывается двоичный код, соответствующий углу поворота вала а. Однако этот код соответствует углу поворота вала с некоторой ошибкой, определяемой высшими гармон ми в напряжении питания СКВТ. Как показали расчеты, зависимость ошибки от угла поворота вала СКВТ имеет синусоидальный характер с периодом

4a(q ). Ошибка по каждой из и гармонических составляющих комг.енсируется при разложении ее в ряд Фурье с помощью п модуляторов и и дополнительных фазовых детекторов. По управляющему входу каждый модулятор возбуждается от генератора тактовой частоты грямоугольным напряжением соответствующей частоты, кратной номеру гармонической составляющей ошибки с фазой, принятой за нулевую. Амплитуда прямоугольного выходного напряжения каждого модулятора вырабатывается равной амплитуде соответствующей гармонической составляющей ошибки.

Выходное напряжение каждого модулятора поступает на вход соответствующего дополнительного фазового детектора, где умножается на поступающее из счетчика 7 на управляющий вход этого детектора прямоугольное напряжение, частота и фаза которого кратна номеру гармонической составляющей ошибки.

В результате постоянная составляющая выходного напряжения каждого дополнительного фазового детектора оказывается пропорциональной соответствующей гармонической составляющей ошибки и линейно зависит от р.

Полученные напряжения поступают на сумматор 9, где складываются с выходным напряжением фазового детектора 8, смещая его на величину ошибки. Таким образом коррекция ошноки преобразователя угол-код происходит прежде, чем в регистре 18 будет получен двои шый код угла поворота вала а СКВТ.

При повышении температуры окру кающей среды изменяются амплитуды гармонических составляющих выходного напряжения СКВТ, 7ак как увеличивается наклон вершин прямоугольного выход:юго напряжения СКВТ, вызванное ростом активных сопротивлений входных об„ îòîê. .Это, в свою очередь, приводит к увеличению амплитуд гармонических составляющих ошибки преобразования. Чтобы коррекция ошибки происходила и в этом случае, напряжение питания постоянного тока модуляторов 2 поступает с выхода второго фильтра низких частот 4, входное напряжение которого есть падение напряжения на второй выходной обмотке СКВТ, вызванное протеканием через нее тока от источника постоянного тока 5. При повышении темпера7уры окружающей среды нарастает и сопротивление второй выходной обмотки CKBT. В результате этого повышается ш. ходное напряже. ие фильтра 4, что приводит к увеличению постоянных составляющих наг ряжений коррекции по каждой гармонической составляющей ошибки. Таким образом, ошибка преобр".ç."оватсля угла поворота вача в код корректируется непрерывно и при изменениях температуры окружающей среды

СКВТ.

Предмет изобретения

Преобразователь угол-код, содержаший генератор такговых импульсов, подключенный ко входу формирователя строб-импульса и входным обмоткам синусно-косинусного вращающегося трансформатора, к первой выходной обмотке которого подключен фазовый детектор, другой вход которого соединен с выходом счетчика, последовательно соединенные фильтр низких частот, генератор, управляемый напряжением, и счетчик, выходы разрядов которого соединены с вентилями, управляющие входы которых соединены с формирователем строб-импульса, а выходы — со входами регистра, отличпюшийся тем, что, с целью повыи ения точности преобразования, в него введены сумматор, модуляторы, источник постоянного тока, дополнительные фазовые детекторы и дополнительный фильтр низких частот, причем вторая выходная обмотка синусно-косипусного вращающегося трансформатора и выход источника постоянного тока подключены к дополнительному фильтру низких астот, к выходу которого подключены входы модуляторов, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами генератора тактовых импульсов, а выходы — со входами соответствующих дополнительных

406213 ходы — со входами сумматора, выход которого подключен к фильтру низких частот.

Составитель- Г. Антонова

Редактор В. Федотов Техред Л. Богданова Корректоры В. >Колудева и T. Гревцова

Заказ ¹ 84 Изд. № 263

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений It

Москва, УК-35, Раушская

Типография № 24 Союзполиграфпрома, Москва, !21019, ул. Маркса — Энгельса, 14 фазовых детекторов, управляющие входы которых соединены с выходами счетчика, а выТираж 602 Подписное

Совета Министров СССР открызпй наб., д. 4/5