Преобразователь угла поворота синуснокосинусного вращающегося трансформатора в код

 

(1ц 595757

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 09.01.76 (21) 2314997/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 24.03.78 (51) М. Кл. G 08С 9, 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобре!ений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Автор изобретения

Я. M. Великсои (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГЛА ПОВОРОТА СИНУСНОКОСИНУСНОГО ВРАЩАЮ1ЦЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА В КОД

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении специализированного преобразователя информации.

Известны разнообразные по структурному построению линейные и функциональные преобразователи угла поворота СКВТ в двоичный код, в которых применяются приближенные зависимости с различными методическими ошибками (1).

Указанные устройства позволяют выполнить преобразование линейной или синуснокосинусной функции в двоичный код. В некоторых устройствах преобразование выполняется совмещенным с математической операцией.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому преобразователю может служить преобразователь угла поворота синуснокосинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) в код, содержащий синусно-косинусные датчики, соединенные через коммутатор каналов со входами первых двух операционных усилителей, выход второго операционного усилителя соединен со входами третьего операционного усилителя и входом первого преобразователя код †напряжен, входы которого соединены с первым регистром управления, входы преобразователя код — напряькение — с четвертым и пятым операционным усилителями, выходы коммутаторов входного и компенсационного напряжений сосд1пены со входами шестого и седьмого операционных усилителей, выходы последних соединены с

5 первым 11 вторым входом второго преобразователя код — напряжение, выход седьмого опсрационного усилителя через блок сравнснпя подключен и первому входу второго регистра управления, второй вход которого соеди10 нен с выходом распределительного устройства и входом первого регистра управления, второй вход первого регистра управления соединен с входом третьего регистра управления, выход третьего регистра управления со15 единсн с входом входного коммутатора, последовательно соединенные синхронизирующсс устройство и делитель тактовых импульсов соединены с распределительным устройством.

Однако эти преобразователи Н0 обладают

20 достаточной точностью.

Целью настоя цего изобретен!!я яьлястся повышение то шостп преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены четвертый регистр

25 управления и два переключателя с масштабнымп резисторами. которые cooTвстст11сп;1О включены в цспи обратной связи пятого и шестого 3 сплит лей, второй It трст111! Iствср тый и пятый операционные усилители сосди30 иены с входами коммутаторов входного и

$!!11.1 + cos :. 1, ь 2 получим (4) 45

2t -— ь

») (t<) ) !Олуч.»м ь

60 — 1+2соза -- О, 2 ) (2) компенсационного напряжения, выход четверГОГО РСГПСТРа УПРалл)СП!3Я Cne;0;; распреgc)fr!re;Ibnoro ус!ройст132 сосдппсп с другим входом четвертого регисгра упраллени>!.

l la чер Геже показана структурная схема преобразователя. 10

Схема содержит датчики 1 СКВТ; коммутато;.) 2 каналов синусного и косинусного напряжения; первый, второй и третий операционные усилители 3, 4, 5; масштабный резистор б; преобразователь 7 код — па)кение; четвертый и пятый усилители 8, 91 коммутатор 1.0 компенсационных напряжения; коммутатор 1! вхо mono напряжения; шестой и седьмой операцио«Нные усилители 12, 13; преобразолатсгп ко .— напряжение 14; первый регис) р управления 15; устройство lб сравнения; второй регистр управления 17; третий регистр управления 18; ICTBepTbirr регистр управления 19; си;1хронпз! ру»ощсс устройство 20; делитель

r;)к)олых импульсов 21; рыспредел!пел«и|ос устройство 22; коммутатор 10 состоит из клк)чей 23 — 28; коммутатор 11 состоит пз ключей

29- — 32; пер ключатели 32 rr 33. ,)<1ысштабные рсз::!сторы H схеме имеют слсду»оlцп(зн a leппя:

s()

Р . ri R

) t, — — — ; ус — -; Йь -- A .

2 1+и п где и! ==0,2045, п,= — 0,0б4.

Работа преобразователя происходит л последовательности, разделяющей преобразова«i«re3i:1

«

1 rgb

2 () "I(Гом построения Ilp coop 23013areля, как г0 устройства с обратной связью, где сравниваются разнополярныс с»!Гналы, зависимость 1

1 РСООР 23УСТСЯ Ii ВИДУ вЂ” sin .+1д -- --l sins tg — +2cos;. !). ) ) j <.,"

1 1Л: ;, за м(rl)fa Lg (! () !((), <013ь! м э!с!»и!3)1)1(l»1 ()ì ) — -$1П:(+ (-)(1д — (sin (-) (tg

2,«

В указаl)110м соотпошеп in зп2ки пс .ред составляющими сохраняются постоянны)гп! за 65

C

В пределах этого диапазона зпan составля!ощей косинусногс> пыпря:-;сипя n(:- . .;r(пястся.

Псp (. .д 1310;. ы м !!! Iсло. и 0 1учсн !10< 3 и ач":»пс. 0 (1 — ) rio la ф) f 3!f.rrr ranrc ca !!o ao » il.!ного угла устанавливается i! a допогнитсльном линейно f цифроаналоговом I:pcooðaçoвателс 7. ro позволяет формировать на выходе четвертого и пя Гого уси;!Итетей 8, 9 напряжения sinu 0(tg -) в пря:o;r 1. обратной фазс одновременно.

Во втором цикле происходит реалпзап»»я клB!дipатl!<1H01! ф) нкцп1» Ill! Осно.»с n;)rli).! Ifæ(":»пой зависимости

sr!3 ..< tg—

=. У(8 (я-"), (3)

1 -! <<) 0s ) j- ))., Гп:. i 1 tg )

Г IС П(ll П) — МHC!!IT11U:IЬ)С КОЭфф»11 ИС !1Ь!

И (й- ) — Kn aTH х г, !a !!0!3000Ta.

;)ая(".l;»Я КО;!С! 2НТХ ЧС(>(З

Sill < tg— (С (,2) (1»-п))соя)+ n.sr())-! (1--п,isi !)<. tg —, Подстав.!Яя L>

) ) вилалснт 8(tg — — );! в iccro К()(с<2), е!о кодо)

13bfé эl(зыBалсklT 8 получHqf — $1!т 2 ° (tg 3+ Ь; (1+и,) cos .+)t>sin%+

2,<

+ (1 -- n,) sin.). (-),tg =:- О, (5)

2 /) Прп указанпы.; значениях коэффицие)ггоь

П! П Пэ HOCHPGli3!3СДСППС Ква 1PHTH

Последо rare;i»lincòü прсобразола!И»я л соо!лстст«п 1 со схемой fa рnc. 1 про!»Сход»1! с)!с, Гу)0!!1,» и об;,) алом.

CFfIf «спо-Koc!!H), en»f0 11;!Пряже»13»я СliB!

;f1û Гч! )ГО»3 1 !e, " » ммутато;) каналов !!0Ñ < n t» !О" !: . l!. Б()!)1 1! 1) 3 lnlllri< ПСРЛЫЙ, Б ГО ) Оll »рстий усил;!тели — -3 ff 4, 5, соот!3е)ственно, рысположснныс в цс!)ях передачи коспнусногn

i.: с.:шусного напряжений. При ограничении угла поворота диапазоном 0 —:+-90 в косинуспой цепи достаточно одного развязыва!ощего усилителя, так как p> - To! диапазоне знак косинусной функции не пз., еняется. С«п!усноспа595757 и р я iK с! !11 с и 3 31 i i я е т ф а s ) l i p:! Il c р е 0 д с 1 с 1) е 3 нуль, поэтог!3 пспользо 33iiпс дву: с1;;i«слси позволяет получить о оврсмснно прямую и обратну!о фазы напряжения.

В il(. рвом подготовительном цикле опредслястс» з!!ачсппс функц!щ тангснса половш1ного угла 0(tg — ). При этом напряжение

СКВТ-датчика подключается в соответствии с зависимостью 2.

В первом такте цикла синусное напряжение через переключатель Кз во входном коммутаторе 11 и через седь viol! усилитель 13 подключается к 3стройству сравнения 16, на котором происходи- определение фазы (знака) C:(нуспой зависимости. Такое определение выполняется по знаку напряжения полупериода, изменяющемуся при переходе угла через нуль, при синхронизации от выбранного полупсрпода сстевого напряжения.

Полученное значение синусной зависимости позволяет выбрать знаки перед составляющими, содержащими sill сг в соотношении 2.

Если обозначить знак функции через а-поло)китслы(ый знак, и а — отрица сльный знак, то ь последующих тактах преобразования: — — при а нронсход!и Включение перскл!О !!1телей 23 27 29 — при а происходги включен! е переключателей 23, 28, 30.

Остальные переключатели разомкнуты.

Во втором и последующих такта. . первого цикла, ч!1сло которых зависит от числа выбранных разрядов, выполняется поразрядное уравновсшивание на Входе устройства сравнения 16 с помощью преобразователей код— напряжение 7 и 14, управляемых регистрами

l5 и 17. При этом сохранение знаков перед составляющими в зависимости 2 создается благодаря выбору п;рсключателсй, показанному выше.

B рсзулыате уравновешивания формируется код функции тангенса половинного угла, который псрсд началом второго ц)гила устанавливается в регистр" 15,i пропорционально на преобразователе код — напряжение 7.

Регистр 17 об;(уляется, что приводит Ггсобразователь код — напряжение, состоящий из блоков 14, 17, 16 в псходнос положение.

Перед началом цикла в зависимости от значения спнусной функции, т. е. сс знака (а, а) для сохранения знаков перед составляющими Б соотноп(си 1! !1 5 работают слс!у10-! цис псрскл10 !атсл11: при а — -про!исходит Включен (с 21, 26, 27, 32, 33; прп а — -происход!!т Бключсн!!с 21, 2;), 28, 31, 32.

Переключатели 32 и 33 меняют масштаб

ГГ(редачп составляющей si!! а H(tg — ) в соответствии с коэффициентом (1 — nq). Через пе"с к., !0 ат-чч и )5 ll 20 Б .Ом)13 TBToре компсп3, !!О. !lL! l Bli ) 11 (KCHH! 1 0 13БО.i lг." » COC . 313, 1» .:.) (г>l sl!1 0: с козфф;щиептом и .. .!асштаб Пес»а !и напряжения cos а, равный (1+гг!), 5 пзм..ня.тся прп !I(;сдачс через рсзисчор К..

Суммарное KO,!Нспсац!!о!!Нос напряжение

12 Hs 3-х

О С : 1! В;1 Я О щ i l . . (1+ n,) cos 2, и, sin °, (1 — ) Бlп. ь ig — l ь .))

Б COO" ПОШСНПИ (0>3 °

Но Врсмя ТВКТ03 !3Topol о цикла, число кото

15 )ых опрсд=ляется количеством разрядов, выпо.,!!ястся поразрядное уравновсшпванис с помощь!0 /el llcTDB 17 !l П1)сооразо;33ппя «код::13 !р>1)KcHHc» 14 13 уcTpolicTI)c cp3!3 lснп>1 16.

В р зу,bTBlc уравновешивания i3 еооТНсТсТ20 шш с зависимостью 5 Б регистре 17 фо;)мируется код (,, пропорциональный квадрату угла

IiOHOPOT;!.

Р; .сг )L! 15 .: 8 служат дл» включения п(рсключатслсй 13 зависимости от фазы (зна25 ка, sill и -- а и (. от признака выполняемого

1,икла.

Сппхронпзиру!О!ц.с у стра 1!ство 20 обсспсч;Б)3 el; !хро!11!зац::!О р300ты БссГО Hp(.00;)(130

30 ""10" и OTilocHT«,: ) " . ". с !13хРО !1!зиРУ10

lö.-о с!(Г;!3;!! з,".Пускас!С» делитель тактовых !

3!Пульсов 21, От которы.. Происходит включсш!с эаспределп-,ельпого устройства 22, выраО 3 т ы В 3 10 ш с Г 0 т 3 к т 0 В ы,. с и Г н 3;1 ы Б каждом !.", клс.

L) !ll! О 1, )» .3ЫО,)3: ПЫ.1 З(lв! С! ХIОСТЯМ ll КО э(Б(!):.l! 1"нl 3 1, постоянно 0»peдс:! !1»blм дл»

ВСЕГО (H!1Г!330:!3 Код!i!)3 (3!011 фУili(kl 1!i!, фОРМ11l)ОВЗH:l КВ3Д )BT. .:!ОИ ЗЗВПС !МОСТ:! БЫПО(1 Ilia

3 ется с (оч locTb!0 0,04,р Б диапазоне 0 — 90.

Прсобразозателг, угла поворота СКВ! Б код, пропорцпо.laльный квадрат) угла, может найти HpIDIc»cH с прп построении аналогоцифровых устройств, Выполняющих Îпсрацпп с ьeicTop 331». э (() О р м .1;! Ii 3 О б р с т c н il Я

I грсОбразоватечь l Г, 13 Iloi30poTB el!HA c»o53 коси"усного Бран.ающсгося трансформа!ора

Б l;од, содержащ, и с!!нусно-косинуcHbic датч !к1!. co;днненпыс чсрсз коммутатор ка;1;Lio,3 с0 В: î:!амп первых двух î IcpBöèo!Iíû); усплнБыход Второго операционного усп lllòe55 л» со.- !iiii:и со Бходамп третbего опсрац!!опНОГО, CH;i! lTC 1!l ll !3. ;OCTO)! IIC p Bol П;) СобразоБВT(ЛЯ КОД НBПРЯЖЕПH(., !3ХОДЫ 1 О-10РОi О (О. Д . . i.b! C П .: )Ы. ::ГliCTPÎ)1 3 lii)3В ICHI!», БХОды ilpeoáðBBOHBTC.)ÿ код — —:!()пряже! 1 с — с

5() IC1 !" 1) TLI)i l! !iЯ l i! 0»e:) Bit i!OH!! bi)!II 3 (псi ll!1. ciß. 1 Ы х О 1 ы к 0. м с Г 3 0:) О В Б х 0 Д:10 I 0 i l 1<0 Al! I e Hс .!1::0 ..!0! .", !1:. ») .с! )!й coe: ппс)!ы со Вх013-!

Нссчого il ссдь. о:0 операционН усилите:e";1, зь!ходьl ilce1 .:1Н:l. сос1, . нс!1Ы с п(р!31лх!

55 и вторым входамп второго преобразователя

595757

CJ !

U,, é. è Г-1 — ——

Г

1 с!

Составитель И. Назаркина

Текред Л. Гладкова Корректоры: И. Позняковская и T. Добровольская

Редактор Р. Киселева

Подписное

Изд ¹ 2<)4 Тираж 778

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по дела.i: изобретений и открытий

113035, Москза, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6о8, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 код — напряжение, выход седьмого опезацпонного усилителя через блок сразнсцпя подключен к первому входу второго рсгисгра у,tравлснпя, второи вход которого *сосд11пен с выходом распределительного устройства и входом первого регистра управления, второй в од первого рсгистра управления соединен с входом третьего регистра управления, выход третьего регистра управления соединен с входом входного коммутатора, послсдозатсльно соедпнснныс спнхронизирующес устройство и дслитсль тактовых импульсов со:дпнспы с распределительным устройством, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в пего введены четвсртый регистр управления и два переключателя с масштабнымн резисторами, которые соответственно вкзиочсны в цепях обратной связи пятого и шестого усилителей, второй tt третий, 5 чствсртый н пятый операционные усилители соединены с входами коммутаторов входного и компснсапионного напря>кения, выход четвертого регистра управления соединен с входом компенсационного коммутатора, один

1О вход четвертого рсгистра управления соединен с входами второго и третьего регистров управления, а выход распределительноro устройства соединен с другим входом четвертого регистра управления.