Способ преобразования угла в код

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОЫ ВтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

С04мьлистимвских

Республик (11 583465 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 24.08. 76 (21)2399253 18-24 с присоединением зая"ки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 05.12.77. Бюллетень №45 (45) Дата опубликования описания 20.12. 77 (51) М. Кл.

Я 08 С 9/00

Государственный комнтет

Совете Мнннстров СССР оо делам нзобретеннй н OTNpblTNN (53) УЛК 681 325 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. H. Волнянский, Л. Г. Русаков и Л. Н. Сафонов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГПА В K(3ll

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычис лительным устройством. 5

Известны способы преобразования угла! в код.

Одни из известных способов основаны на преобразовании угла в сдвиг фазы двух синусоидальных сигналов, измерении сдвига 1ð по фазе между первым и вторым сигналами, коммутации сигналов и измерении сдвига по фазе между вторым и первым сигналами, определении поправки и вычислении значе ния угла путем суммирования измеренного п5 значения угла с величиной поправки 1 1).

Недостатком такого способа является ниэ кая точность, поскольку погрешность фазоврашателя не компенсируется.

Известен также способ преобразования р угла, основанный на двойном преобразовании угла в фазу и далее в код при противоположных направлениях врашения поля фазоврашателя и вычислении угла в виде полуразности измеренных результатов 121, 25

Недостатком такого способа является низкая разрешаюшая способность, Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ преобразования угла в код,основанный на преобразовании угла в сдвинутые по фазе одно относительно другого два напряжения опорной частоты, формировании из двух напряжений опорной частоты и напряжения гетеродинной частоты, меньшей опорной частоты, двух сигналов разностной частоты и измере нии величины сдвига фазы между первыми гармоническими составляюшими сигналов разностной частоты 13) .

Недостатком известного устройства является низкая точность, -вызванная фазовыми нестабильностями фильтров и нуль органов.

Целью изобретения является повышение точности измерения угла.

Поставленная цель достигается тем, что иэ двух напряжений опорной частоты и напряжения гетеродинной частоты, большей опорной на величину разностной частоты, формируют дополнительно два сигнала разностной частоты, измеряют величину сдвига фазы .

583465 между первыми гармоническими составляюшими дополнительных сигналов резностной частоты и определяют кол угла по разности сдвигов фаэ первых гармонических состевляюших сигналов раэностных частот, На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующая способ преобрезования угла в кол.

Устройство содержит генератор 1 опорной час готы, иод ключенны и к С та торным обмоткам фезоврашателя 2 и одному входк смесителя 3, гетеродин 4 с перестраиваемой частотой, подключенный к другим входам ° .: смесителя 3 и смесителю 5, в первый вход ко-.oporo соединен с роторными обмотками

15 феэоврашателя 2, Выходы смесителей 3 и 5 подключены через фильтры 6 и 7 к нуль-органам 8 и 9, выходы которых подключены к преобразователю 10 сдвига фазы в код. Блок 11 упрааления осушествляет синхронизацию работы устройства и переключение его режимов.

Первое значение фазового сдвига между опорным сигналом с выхода генератора 1 и информационным сигналом фазоврашателя !

2 определяют при частоте w< гетеродина, меньшей частотыЫ генераторе 1 питания фаэсъврашателя. Мгновенное значение первой гармонической соста"зляюшей напряжения между выходами смесителей 3 и " лля разностной частоты в этом случае можно записать в виде !

U = UcosjQ. т < d-) у (1-) где Я "- 63 — Ы вЂ” фазовый сдвиг, пропорциональный углу поворота ротора фазоврашателя отно сительно статоре.

Пройдя фильтры и нуль-органы, напряжение U> приобретает дополнительные фазовые сдвигиЖА, 40

Uð = U соъ{Я 4 - с". + ®А) у (2)

Мгновенное значение первой гармонической составляюшей напряжений между выходами смесителей 3 и 5 для разностной частоты при частоте гетеродинаь>, большей

45 частоты генератора питания фазоврашателя

ы записывается в виде

U =Ц соь(Я 1+А), Ъ 2 гле Я > = 4З, — Ыд . 50

При выполнении соотношения 3t> 5 4 выражение напряжения U может быть пере» писано в виде = U0cOS{ Q t - <) (3)

Нройля фильтры и нуль органы, напряжение О (3) также приобретает дополнительные фезовые сдвиги ЬЦ: и исоа(Я, - » Ы) {4) Измеряя фазовые сдвиги межлу выходными сигналами нуль-органов 8 и 9 с помьшью преобразователя 10 и определяя полуразность измеренных значений, получают код, пропорциональный углу повороте.

При этом погрешность, вызываемая фезовыл.и сдвигами фильтров и их нестебильнос» тью, устраняется, что позволяет применять элементы в фильтрах, к которым не предъявляются требования прецизионности, долго временной и температурной стабильности. Не предъявляются также жесткие требования к стабильности порога срабатывания нуль-ор генов, что позволяет применять наиболее простые схемы компараторов. Высокая помехоустойчивость позволяет полностью реализовать точностные свойства системы.

B результате погрешность измерения переф о мешения снижается с ю 0,5 ... 1,0 ло вео о личины 0,5 ... О, 1

Экономический эффект от использования способа определяется его техническими преимуществамии.

Формула изобретения

Способ преобразования угла в код, основанный на преобраэож.нии угла в сдвинутые по фазе относительно одно другого два напряжения опорной частоты, формировании из двух напряжений опорной частоты и напряжения гетеродинной частоты, меньшей опорной частоты, двух сигналов разностной частоты и измерении величины сдвига фазы между первыми гармоническими составляюшими сигналов разностной частоты, о 1л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, из двух напряжений опорной частоты и напряжения гетеролинной частоты, большей опорной на величину раэностной частоты, формируют дополнительно два сигнала разностной частоты,,изме- ° ряют величину сдвига фазы между первы ми гармоническими составляюшими дополнительных сигналов резностной частоты и определяют код угла по разности сдвигов фаз первых гармонических состевляюших сиг налов раэностных частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 455356, (3. 08 С 9/00, 11.09.1972 ь

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 317090 9 08 C 9/04 20.03.1969.

3, Авторское свидетельство СССР

¹409258, G-08 С 9/00, 30.08,1971.

5 Д346Б

Составитель А. Смирнов

Редактор Л. Утехина Техрец М, Ilyna .Корректор А. Лакида

Закаэ 4898/56 Тираж 778 Подписное

ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4