Способ преобразования угла поворотав напряжение

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТЗИЬСТВУ (111807051 (6t) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено21. 04. 78 (21) 2605647/18-28 с присоединением заявки Мо (23) ПриоритетОлубликовано 23,02.81, Бюллетень N9 7

Дата опубликования описания 2 3. 02. 81 (Si)M K 3

01 В 7/30

Я 08 С 9/00

Государстаеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 681. 355 (088.8) A. Б. Бурдаков, Н. И. Власенко, В. С. Иц

И. П. Орлов, Н. П. Седов и В. A. Ло

{72) Авторы изобретения ков, I

1

L (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА В НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к способам преобразования угла поворота в напряжение и может быть использовано, например, при разработке устройств сопряжения датчиков с аналого-цифровыми преобразователями.

Известен способ преобразования угла в напряжение путем использования синусно-косинусного трансформатора (СКТ) в режиме фазовращате10 ля )1) .

Недостатком способа является зависимость результата преобразования от нелинейных искажений питающего напряжения. 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ преобразования. угла поворота .в напряжение, заключающийся в том, что сравнивают модули сигналов,про- 20 порциональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют модули этих сигналов, получают сигнал, пропорциональный тангенсу или котангенсу угла поворота, определяют октант, в котором находится преобразуемый угол 121.

Недостатком способа является сравнительно низкое быстродействие, обусловленное необходимостью двух после- 30 довательных во времени интегрирований сигналов.

Цель изобретения — увеличение быстродействия преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что одновременно с интегрированием модуля большего из сигналов, пропорцональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют эталонное напряжение в течение времени, необходимого для достижения равенства между интегралом сигнала большего по модулю и величиной сигнала меньшего по модулю, а интегральное значение эталонного напряжения складывают в определенной пропорции, зависящей от номера октанта, с эталонным напряжением.

На фиг.1 представлены эпюры напряжений во времени; на фиг.2 эпюры напряжений и коэффициентов в зависимости от угла поворота; на фиг.3 — пример блок-схемы устройства, реалиэирующего способ.

Преобразование осуществляется следующим образом.

В течение 1/4 периода опорной частоты (фиг.1а) осуществляется запоминание модулей синусного и косинусного напряжений датчика СКТ

807051 (фиг. 1б и в) . Затем максимальное из запомненных напряжений (фиг.1б) и эталонное напряжение интегрируются в течение времни, необходимого для достижения интегралом напряжения (фиг.1б) величины, равной минимальному из запомненных напряжений (фиг.1в), что отражено на графиках 4 и 5.

Получившееся напряжение (фиг.1д) от интегрирования эталонного напряжения имеет зависимость от угла поворота вала, пропорциональную тангенсу и котангенсу угла (фиг. 2а).

Оно складывается с коэффициентом

+ 1/8 (фиг.2б) в зависимости от октанта с долей эталонного напряжения, определяемой коэффициентом 1/4п в зависимости от октанта (фиг.2 в).

Получающееся при этом суммарное напряжение (фиг.2г) пропорционально углу поворот а CKT . 20

Коэффициент 1/8 имеет знак плюс в нечетных октантах и минус — в четных. Коэффициент и равен 0 в первом октанте, 1 — во втором и третьем, 2 — в четвертом и пятом, 3 — в шес- 2 том и седьмом, 4 — в восьмом.

Устройство реализующее способ состоит из СКТ-датчика 1, связанных с ним запонимающих блоков 2 и 3, интегратора 4, компаратора 5, соединенного входами с запоминающим блоком 3 и выходом интегратора 4, второго интегратора 6, подключенного к выходу компаратора, селектора 7 октантов и сумматора 8.

Работает устройство следующим образом.

Синусный и косинусные сигналы с датчика 1 в течение четверти периода опорной частоты напряжения датчика посупают в запоминающие блоки 2 и 3, 40 где анализируются по модулю и запоминаются. Интегратор 4 интегрирует в определенном масштабе большее по модулю напряжение в течение времени, необходимого для достижения интегри- 45 руемым напряжением величины; равной напряжению меньшему по модулю. Временной интервал интегрирования определяется срабатыванием компаратора 5.

Одновременно во втором интеграторе

6 с тем же масштабом интегрируется эталонное напряжение.

Затем напряжение, получившееся от интегрирования эталонного напряжения с коэффициентом 1/8 и знаком плюс f в нечетных октантах, а минус — в четных, определяемыми селектором 7 октантов, складывают в сумматоре 8 с эталонным напряжением с коэффициентом 1/4 К, определяемым селектором 7 октантов, где К равно 0 в первом октанте, 1 — во втором и третьем, 2 четвертом и пятом, 3 — в шестом и седьмом, 4 — восьмом окнтантах. Получают, таким образом, в течение лишь одного периода опорной частоты с выхода сумматора 8 напряжение постоянного тока величиной, пропорцмональной углу поворота ротора датчика 1.

Формула изобретения

Способ преобразования угла поворота в напряжение, заключающийся в том, что сравнивают модули сигналов, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют модули этих сигналов, получают сигнал, пропорциональный тангенсу и котангенсу угла поворота, определяют октант, в котором находится преобразуемый угол, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени преобразования, одновременно с интегрированием модуля большего из сигналов, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют эталонное напряжение в течение времени, необходимого для достижения равенства между интегралом сигнала большего по модулю и величиной сигнала меньшего по модулю, а интегральное значение эталонного напряжения складывают в определенной пропорции, зависящей от номера октанта, с эталонным напряжением.

Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе

1. Зверев A. E., Максимов В. П. и Мясников В. А. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код.

Л. "Энергия", 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 409262, кл. G 08 С 9/00, 4.11.71 (прототип).

807051

Выход — ЗВСоставитель Ю. Нетраковский

Редактор Н. Лазаренко . Техред A. Ач Корректор Г. Решетник

Заказ 262/60 Тираж 65 3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4