Преобразователь перемещения в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 588551

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.08.76 (21) 2399256/18-24 с присоединением заявки № (23) Прио|ритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 06.02.78 (51) M. Кл.- 6 08С 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088,8) (72) Авторы изобретения В. Н. Волнянский, Л. Г. Русаков, Л. Н. Сафонов и Е. Х. Сарингулян (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

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

Известен преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно включенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения, фазовращатель, блок фазосдвигающих цепочек, выходы которого через нуль-органы подключены к преобразователю временного интервала в код (1).

Недостатком таких преобразователей является невысокая точность, вызванная погрешностями фазовращателя, блока фазосдвигающих цепочек и нуль-органов.

Известен также преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно соединенные источник двухфазного напряжения, первый коммутатор, фазовращатель, нуль-органы, второй коммутатор и преобразователь временных интервалов в код, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам коммутаторов (2).

Недостатком такого преобразователя является невысокая разрешающая способность, определяемая отношением частот заполнения временных интервалов и напряжения питания фазовращателя.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь перемещения в код, содержащий генератор, гетеродин, фазовращатель, вход и выход

5 которого через последовательно соединенные смеситель, фильтр и нуль-орган подключены к преобразователю временных интервалов в код, а другие входы смесителей объединены (3).

Недостатком известного преобразователя является низкая точность, вызванная фазовой нестабильностью фильтров и нестабильностью порога срабатывания нуль-органов.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

Это достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены блок управления и два переключателя, управляющие входы которых подключены к одному выходу блока

20 упрaâëåíèÿ, выходы подключены к входу фазоврашателя и объединенным входам смесителей, первый вход одного и второй вход другого переключателей соединены с выходом генератора, второй вход одного и первый вход

25 другого переключателей соединены с выходом гетеродина, а другой выход блока управления подключен к преобразователю временных интервалов в код.

Такой преобразователь позволяет исклю30 чить погрешности нестабильности фильтров и

588551 где Q, =а,—,, нуль-органов и существенно уменьшить погрешности, вызванные синхронными наводками.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит генератор 1, подключенный к первому входу первого переключателя 2 и второму входу второго переключателя 3, к другим входам которых подключен гетеродин 4. Выход первого переключателя 2 соединен со статорными обмотками фазовращателя 5 и одним входом смесителя

6, выход второго переключателя 3 соединен с другими входами смесителя 6 и смесителя 7, первый вход смесителя 7 подключен к роторным обмоткам фазовращателя 5. Блок 8 управления подключен к управляющим входам переключателей 2 и 3. Выход смесителя

6 через последовательно соединенные фильтр 9 и нуль-орган 10 подключен к одному входу преобразователя 11 временных интервалов в код, а выход смесителя 7 через последовательно соединенные фильтр 12 и нуль-орган

13 подключен к другому входу преобразователя 11 временных интервалов в код.

Преобразователь работает следующим образом.

При положении переключателя, указанном на чертеже, мгновенное значение напряжения между двумя каналами преобразователя для разностной частоты Qi можно записать в виде

U, = U cos (Q,t+ к + Ьа), U — амплитуда напряжения, о — частота генератора 1, а, — частота гетеродина 4, а — фазовый сдвиг, пропорциональный углу поворота ротора фазовращателя, An — эквивалентная фазовая погрешность фильтров и нуль-органов.

Измеренный фазовый сдвиг фиксируется в преобразователе 11 временных интервалов в код.

При изменении положения переключателей

2 и 3 с помощью блока 8 управления подключение генератора 1 и гетеродина 4 меняется местами.

В этом случае мгновенное значение напряжения между выходами каналов преобразователя для разностной частоты 4 можно записать в виде

U, = Ucos(Q,t+ n — Ьа), Й = в,.— а„.

С учетом соотношения Q — Q значение

ЗО

Uz можно представить в виде

U = 0 соз (Q t — а + Ь а).

Фазовый сдвиг, измеренный во втором положении переключателей, также фиксируется в преобразователе 11 временных интервалов в код, режим работы которого одновременно изменяется на получение полуразности результатов преобразований блоком 8 управления.

В результате кодовый эквивалент угла составит величину а.

В ряде случаев на выходах переключателей могут устанавливаться развязывающие усилители.

Таким образом, в данном преобразователе устраняется погрешность, вызываемая фазовыми сдвигами фильтров и их нестабильностью, что позволяет применять элементы в фильтрах, к которым не предъявляются требования прецизионности, долговременной и температурной стабильности, Не предъявляются жесткие требования и к стабильности порога срабатывания нуль-органа, что позволяет применять наиболее простые схемы компараторов. В результате погрешность измерения перемещения значительно снижается.

Экономический эффект от использования такого преобразователя определяется его техническими преимуществами.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий генератор, гетеродин, фазовращатель, вход и выход которого через последовательно соединенные смеситель, фильтр и нуль-орган подключены к преобразователю временных интервалов в код, другие входы смесителей объединены, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, введены блок управления и два переключателя, управляющие входы которых подключены к одному выходу блока управления, выходы подключены к входу фазовращателя и oR единенным входам смесителей, первый вход одного и второй вход другого переключателей соединены с выходом генератора, второй вход одного и первый вход другого переключателей соединены с выходом гетеродина, а другой выход блока управления подключен к преобразователю временных интервалов в код.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США № 3505669, кл. 340 — 347, 1970.

2. Авторское свидетельство № 407370, кл. G 08С 9/04, 1972.

3. Авторское свидетельство № 409258, кл. G 08С 9/00, 1971. б88551

Составитель И. Иазаркина

Техред И. Михайлова Корректор Л. Орлова

Редактор И. Каменская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3263/2 Изд. № 164 Тираж 778 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(,-35, Раушская наб., д. 4/5