Преобразователь угла поворота вала в код

 

O n И С А Н И Е » 50)4ОУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.12.74 (21) 2082864/18-24 с присоединением заявки Ме— (23) Приоритет—

Опубликовано 30.01.76. Бюллетень K 4

Дата опубликования описания 13.10.76 (51) М.Кл G 08C 9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения Э. Н. Асиновский, Ю. А. Колесов, А. А. Курдюков и В. С. Мишин (71) Заявитель!

1 ;.;;::;..„,:. -----(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В К .. " - ",9

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в преобразователях углового положения и цифровой код.

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), синусная и косинусная обмотки которого подключены к переключателю квадрантов, а одни выходы переключателя квадрантов — к двум старшим разрядам регистра выходного кода.

Цель изобретения — повышение точности работы и бьестродействия преобразователя.

Это достигается, введением последовательно соединенных формирователей младших разрядов кода. Каждый из формирователей состоит из суммирующего и вычитающего операционных усилителей с коэффициентом передачи по одному из входов, пропорциональным синусу, à Io другому — косинусу угла, соответствующим значению единицы фо;мируемого разряда. Выходы операцион. ых усилителей соединены с первыми входами ключей и через определитель равнозначности фаз с входом разряда регистра и с управляющими входами ключей. Вторые входы ключей подключены к входам формирователя младших разрядов кода и входам операционных усилителей, выходы ключей — к выходам формирователя, а входы первого из по2 следовательно соединенных формирователей — к другим выходам переключателя квадрантов.

Структурная схема преобразователя угла

5 поворота вала в код представлена на чертеже.

Преобразователь содержит синусо-косинусный вращающийся трансформатор 1, переключатель 2 квадрантов, регистр 3 выходного

10 кода, формирователи 4 младших разрядов кода, состоящие из операционных усилителей 5 и 6, определителя 7 равнозначности фаз и ключей 8 и 9.

Напряжения синусной и косинусной обмо15 ток вращающегося трансформатора поступают в переключатель 2 квадрантов, в котором в зависимости от фаз напряжений V sinu u сози определяются значения двух старших разрядов кода и записываются в регистр 3

20 кода. Переключатель квадрантов в зависимости от значений первых двух разрядов, коммутирует выходные напряжения СКТВ таким образом, чтобы на входы первого из последовательно соединенных формирователей 4

25 младших разрядов кода поступали напряжения U sinu, и U cosu, соответствующие первому квадранту, т. е. О . а (90. При подаче этих напряжений на вход формирователя третьего разряда, они вычитаются на опера30 ционном усилителе 5 и суммируются на one501407 рационном усилителе 6, коэффициенты усилителя которых по одному входу пропорциональны sin 45, а по другому входу — cos 45.

В результате на выходе усилителя 5 получается напряжение U sin (а — 45 )

U sinn ° cos 45 — U сова sin 45, а на выходе усилителя 6 U cos (а — 45 ) = U cosn.

° cos 45 + U since ° sin 45.

Значение третьего разряда кода определяется соотношением фаз напряжений Usin(a— — 45 ) и Ucos (а — 45 ). Если фазы этих напряжений одинаковы, то значение третьего разряда равно 1, если противоположны — О.

Для определения соотношения фаз служит определитель 7 равнозначности, к входам которого подсоединены выходы операционных усилителей 5 и 6. Выходной сигнал определителя 7, равный значению третьего разряда кода, записывается в соответствии разряд регистра 3 кода. Этим же сигналом управляются ключи 8 и 9, через которые к выходам формирователя подключаются его входы, т. е. напряжения U з1па и U соза, если значение третьего разряда равно О, или выходы операционных усилителей, т. е. напряжения Usin(a— — 45 ) и У соз (а — 45 ), если значение третьего разряда — 1.

Обозначив аргумент (а и а — 45 ) функций, поступающих на входы формирователя четвертого разряда в виде U sing u U созр напряжения, преобразуемые в формирователе четвертого разряда в виде U sing u U cosP (О «($» 45).

Эти два напряжения поступают, как и в формирователе третьего разряда, на входы операционных усилителей, коэффициенты усиления которых по одному входу пропорциональны sin 22,5, а по другому — cos 22,5". В результате на выходе операционных усилителей появляются напряжения U sin (P — 22,5 ) и U cos (P — 22,5 ). Соотношением фаз этих напряжений определяется значение четвертого разряда (если фазы совпадают — 1, если противоположны — О) и подключение на вход формирователя следующего пятого разряда напряжений U sing u U cosj3, если в четвертом разряде — О, или U sin (P — 22,5 ) и

U cos (р — 22,5 ), когда в четвертом разряде — 1.

Определение значения четвертого разрядг., запись этого значения в регистр выходного кода и управление ключами, подающими напряжения на входы формирователя пятого

5 разряда, проводятся определителем 7 равнозначности.

В пятом и последующих разрядах преобразование происходит аналогично, причем !

О коэффициенты усиления операционных усилителей по одному входу пропорциональны

360 360

sin, а по другому входу — cos

2Я 2

15 (1 — номер разряда), так что начальная фаза огибающей напряжений, поступающих на

360 вход формирователя, изменяется на угол

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, синусная и косинус25 ная обмотки которого подключены к переключателю квадрантов, одни выходы переключателя квадрантов подключены к двум старшим разрядам регистра выходного кода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности его работы и быстродействия, в него введены последовательно соединенные формирователи младших разрядов кода, каждый из формирователей младших разрядов кода состоит из суммирующего и вычитающего операционных усилителей с коэффициентом передачи по одному из входов, пропорциональным синусу, а по другому — косинусу угла, соответствующим значению единицы формируемого разряда, выходы операционных усилителей соеди40 пены с первыми входами ключей и через определитель равнозначности фаз с входом разряда регистра и с управляющими входами ключей, вторые входы ключей соединены с входами формирователя младших разрядог.

45 кода и входами операционных усилителей, выходы ключей — с выходами формирователя, а входы первого из последовательно соединенных формирователей подключены к другим выходам переключателя квадрантов, 501407

Редактор И. Грузова

Корректор Л. Котова

Заказ 3789 Изд. № 1059 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

МОТ, Загорский филиал

f,q

Составитель Й. Назаркина

Техред Т. Курилко