Преобразователь угол-код

 

ОПИСАНИЙ йп 50327!

Союз Соввтскик.

Социалистических . Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.05.74 (21) 2025611/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 09.07.76

-"îñóäàðñòâåííûé комитет

Совета Министров СССР î делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. К. Смирнов, И. П. Глаголев и В. Д. Фатеев (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД рого соединен с входом синусно-косинусного вращающегося трансформатора через фазоинвертор, выходы компараторов подключены к единичным входам управляющих триггеров, а блок пуска подключен к одному из выходов компаратора.

Структурная схема прсдлагасмого преобразователя представлена на фиг. 1, а временная диаграмма его работы — на фиг. 2.

Преобразователь содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, подключенный к блоку 2 формирования кода и через выпрямители 3 и 4 к дискриминатору

5 уровня, выход которого подключен к компараторам 6 и 7. Вход СКВТ 1 соединен с генератором импульсов 8 через делитель частоты 9 и фильтр 10, со вторым входом компаратора 6 непосредственно, а со вторым входом компаратора 7 через фазоинвертор 11, Выходы компараторов 6 и 7 подключены к единичным входам управляющих триггеров 12 и 13, выходы которых соединены с вентилем 14. Другие входы вентиля 14 соединены с генератором импульсов 8 и блоком 15 пуска, входы которого подключены к одному из входов компаратора 7 и к источнику 16 команды «пуск».

Выход вентиля 14 подключен к счетчику импульсов 17, выходы которого образуют младшие разряды выходного кода, а выходы блока 2 образуют старшие разряды кода.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в преобразователях аналоговой величины в цифровой код.

Известны преобразователи угол-код, содержащие синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к блоку формирования кода, генератор импульсов, подключенный к входу синусно-косинусно вращающегося трансформатора через делитель частоты и фильтр, а ко входу счетчика — через вентиль, другие входы которого соединены с выходами управляющих триггеров и блока пуска, компараторы.

Однако в известных преобразователях из-за изменений параметров фазосдвигающих цепочек, установленных на выходе синусно-косинусного вращающегося трансформатора, возникают погрешности.

Цель изобретения — повысить степень точности.

Цель достигается введением выпрямителей, дискриминатора уровня и фазоинвертора, причем выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора через выпрямители подключены к дискриминатору уровня, выход которого соединен с первыми входами компараторов, второй вход одного из них соединен с входом синусно-косинусного вращающегося трансформатора непосредственно, а вход вто(51) М. Кл. б 08С 9/04 (53) УДК 681.325(088.8) 503271

20 напряжения

На фиг. 2 обозначено: входные сигналы А компаратора б, входные сигналы В компаратора 7, управляющий выход С триггера 12, управляющий выход D триггера 13, результат Е совместного воздействия на вентиль 14 двух управляющих триггеров. Сигнал F на входе блока пуска, выход G блока пуска 15, сигналы Н на входе счетчика 17.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходные импульсы с генератора 8 через делитель частоты 9 поступают на фильтр 10, где формируется синусоидальный сигнал, подаваемый в обмотку возбуждения СКВТ 1, СКВТ 1 работает в режиме однофазного фазовращателя. На его выходе формируются модулированные по амплитуде сигналы в функции синуса и косинуса угла поворота входного вала. Путем сравнения амплитуд и фаз выходных сигналов СКВТ в блоке 2 формирования кода формируются три старших разряда выходного кода. Выпрямители 3 и 4 независимо друг от друга производят выпрямление выходных сигналов СКВТ 1 без учета их фаз.

В дискриминаторе 5 уровня происходит выбор меньшего по амплитуде выпрямленного выходного сигнала СКВТ 1, т. е. на выходе дискриминатора 5 уровня вырабатывается напряжение, которое изменяется по амплитуде в диапазоне Π— ) U в зависимости от

) 2 1

Ш угла поворота ротора СКВТ.

Компаратор 6 формирует импульсы в моменты равенства входного напряжения

СКВТ 1 выходному напряжению дискриминатора 5 уровня. На первом из выходов компаратора б формируются импульсы, соответствующие положительному градиенту изменения входного напряжения СКВТ 1, а на другом— отрицательному. С первого выхода компаратора 6 импульсы поступают на вход «О» управляющего триггера 12, а с другого — на вход «1».

В моменты равенства инвертированного по фазе входного напряжения СКВТ 1 и выходного напряжения дискриминатора 5 уровня компаратор 7 формирует импульсы, аналогичные компаратору 6, Эти импульсы поступают на входы «0» и «1» управляющего триггера 13. Вентиль 14 открыт для прохождения импульсов с генератора 8 импульсов, когда оба управляющих триггера 12 и 13 находятся в состоянии «1». Выходные импульсы с вентиля 14 поступают на вход счетчика 17.

Принцип работы преобразователя основан на формировании кода младших разрядов по временному интервалу, пропорциональному измеряемому углу. На вход «О» управляющего триггера 12 поступает импульс в момент выполнения равенства

U, sin mt = U, sin «, а на вход «1» в момент выполнения равенства

U sin(—

Аналогичные соотношения можно написать и для входных импульсов управляющего триггера 13. За период входного сигнала СКВТ управляющие триггеры 12 и 13 дважды одновременно находятся в состоянии «1». Сдвиг по фазе между установкой в «1» управляющего триггера 13 и установкой в «О» управляющего триггера 12 составляет ь| —— 2а. Сдвиг ло фазе между установкой в «1» управляющего триггера 12 и установкой в «О» управляющего триггера 13 составляет cot> — — 2а. Указанные сдвиги по фазе преобразуются во временн|ые интервалы и далее в,код путем заполнения временных интервалов импульсами от генератора 8 и определением их числа на счетчике 17. Максимальное количество Nmax импульсов за 1 период сигнала СКВТ 1 составит

Угу

А макс—

Уп где fa — частота входного

СКВТ;

/,„— частота импульсов генератора.

Число Л п,„ соответствует углу поворота входного вала а=45 .

Измерение начинается по команде «пуск», поступающей в блок 15 пуска, Момент начала и конца работы блока 15 пуска синхронизируется сигналом установки в «0» управляющего триггера 13. Блок 15 пуска может работать по программе определения кода угла по одному временному интервалу или по нескольким временным интервалам.

При увеличении угла код младших разрядов нечетных октантов увеличивается, а четных — уменьшается. Поэтому в четных октантах истинное значение кода младших разрядов угла определяется в виде дополнения измеренного кода до величины !Vmax. Четность октантов определяется по состоянию младшего разряда блока 2 формирования кода.

Общий код угла определяется по выходному коду блока 2 формирования кода (три старших разряда) и прямому или дополнительному коду счетчика 17 импульсов (младшие разряды).

Формула изобретения

Преобразователь угол-код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к блоку формирования кода, генератор импульсов, подключенный к входу сии усно-косинусного вращающегося трансформатора через делитель частоты и фильтр, а ко входу счетчикачерез вентиль, другие входы которого соединены с выходами управляющих триггеров и блока пуска, компараторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения степени точности, в него введены выпрямители, дискриминатор уровня и фазоинвертор, причем выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора через выпрямители подключены к дискриминатору уровня, выход кото503271

ЩЩ

Уиг. 2 рого соединен с первыми входами компараторов, второй вход одного из них соединен с входом синусно-косинусного вращающегося трансформатора непосредственно, а вход второго соединен с входом синусно-косинусного вращающегося трансформатора через фазоипвертор, выходы,компараторов подключены к единичным входам управляющих триггеров, а блок пуска подключен к одному из выходов

5 компаратора.