Позиционный синусно-косинусный преобра-зователь угла поворота вала b код

Авторы патента:

G08C9/04 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

Союз Советскмя

Социалистиивснии

Республнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К -АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ (u>815737 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 684576 (22) Заявлено 02.1078 (21) 2671766/18-24 (51)М. Кл З с присоединением заявки ¹

G 08 С 9/04

Государственный комитет

ССС Рпо делам «зобретеннй в открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Бюллетень HQ 11

Дата опубликования описания 230381 (53) УДК 681. 34 (088. 8) !

" /

Ю.И.Юрин и Л.И.ЮРрна .с

Ф (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) ПОЗИЦИОННЬ1И СИНУСНО-КОСИНУСНЬ1Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования, а именно к преобразователям угловых перемещений вала в код.

Известен позиционный синусно-косинусный преобразователь угла поворота в код, содержащий кодирующий элемент, связанный с блоками чувствительных элементов, выходы которых подключены соответственно к формирователям кодов синуса и косинуса.

Недостаток преобразователя заключается в том, что погрешность в последней зоне квантования функции доходит до одного кванта шкалы, несмотря на применение принципа располовинивания погрешности при построении кодовой маски.

По основному авт,св. 9 684576 известен позиционный синусно-косинусный преобразователь, содержащий кодирующий элемент, .связанный с блоками чувствительных элементов, выходы которых подключены к формирователям кодов синуса и косинуса, две группы элементов ИЛИ-НЕ, входы первого элемента ИЛИ-НЕ первой группы соединены с выходами старших разрядов формирователя кода синуса, один вход второго элемента ИЛИ-НЕ первой группы соединен с выходом

-младшего разряда формирователя кода синуса, а другой вход вЂ” с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ первой группы, входы первого элемента ИЛИ-НЕ второй группы соединены с выходами старших разрядов формирователя кода косинуса, один вход второго элемен 0 та ИЛИ-НЕ второй группы соединен с выходом младшего разряда формирователя кода косинуса, а другой входвЂ” с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ второй группы, инверсные выходы

)5 элементов ИЛИ-НЕ первой и второй группы соединены соответственно с косинусными и синусными выходными шинами устройства.

Этот позиционный сннусно-косинус20 ный преобразователь угла поворота вала в код имеет недостаток, satcлючающийся в том, что погрешность в последней зоне квантования функции растет с увеличиением угла, дос25 тигая при крайних значениях углов значения четверти кванта шкалы.

Целью изобретения является повышение точности позиционного синусно-косинусного преобразователя угла

30 поворота вала в код.

815737

Код косинуса

Код синуса

0 0

О 0 0

0 0

1 0 0

0 0

1 1 1 1

0 0

1 1

0 1 1

0 0 0 0

0 0

Поставленная цель достигается. тем, что в позиционный синусно-косинусный преобразователь угла поворота вала введены две группы элемен тов И, одни входы первой группы элементо и соединены с выходами формирователя кода синуса и с входами элементов ИЛИ-HE первой группы, другие входы элементов И первой группы соединены между собой и подключены к выходу второго элемента

ИЛИ-НЕ второй группы и к синусной выходной шине, одни входы элементов И второй группы соединены с выходами формирователя кода косинуса и с входами элементов ИЛИ-НЕ второй группы, другие входЫ элементов И второй группы соединены между собой и подключены к выходу второго элемента

ИЛИ-НЕ первой группы и к косинусной выходной шине, выход первого элемента ИЛИ-HE первой группы соединен с 20 одним входом элемента И младшего разряда второй группы, выход первого элемента ИЛИ-НЕ второй группы соединен с одним входом элемента И младшего разряда первой группы, выходы 25 элементов И первой и второй групп соединены соответственно с синусными и косинусными выходными шинами преобразователя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема позиционного синуснокосинусного угла поворота вала в код для случая кодирования единицы синуса и косинуса тридцатью двумя уровнями, на фиг. 2 - график ошибок функции

Мосийуса в пределах первой четверти.

Преобразователь (фиг. 1) содержит кодирующий элемент 1, взаимодействующие с ним блоки 2 и 3 чувствительных элементов синуса и косинуса, к

"0 выходам которых подключены формирователи 4 и 5 кодов синуса и косинуса,две группы элементов ИЛИ-НЕ 6, 7 и 8,9. Эле19 23 24 25. 26 27 28

0 0 0 1 0

0 0 1 0 0

0 0 1 1 I

0 0 0 0 0 менты ИЛИ-НЕ 6 и 7 первой группы по входу связаны с выходами блока 4 формирователей кода синуса, при этом первый элемент 6 связан со старшими разрядами 10 и 11 кода синуса, а второй элемент 7 с младшим разрядом

12 и с выходом элемента 6.

Инверсные выходы 13 и 14 элементов

6 и 7 первой группы связаны с косинусной выходной шиной устройства.

Элементы ИЛИ-HE 8 и 9 второй группы по входу связаны с выходами формирователя 5 кода косинуса,при этом первый элемент 8 группы связан со старшими разрядами .15 и 16 кода косинуса, а второй элемент 9 группы связан с младшим разрядом 17 и выходом элемента 8, инверсные выходы

18 и 19 элементов 8 и 9 второй группы связаны с синусной выходной шиной устройства. Выходы 20 и 21 обозначают код четверти, при эхом выход 20 несет информацию о знаке синуса, а выход -21 о знаке косинуса.

Элементы 22 первой группы по входам связаны с выходами формирователя 4 кода и с выходами второй группы элементов ИЛИ-HE 8 и 9, при этом выход 19 элемента 9 и выходы элементов 23-28 соединены с синусной выходной шиной устройства.

Элементы И 29 второй группы по входам связаны с выходами формирователя 5 кода косинуса и с выходами первой группы элементов ИЛИ-ИЕ

6 и 7, при этом выход 13 элемента 7 и выходы элементов 30 вЂ” 35 с:оединены с косннусной выходной шиной устройства.

Работа позиционного синус:но-косинусного преобразоват JIR иллюстрируется таблицей, где представлена смена кодов синуса н косинуса в пределах одной четверти изменения угла.

) 34 1 зз 2 1 з !

0 0 0 0 0

1 0 0 0 0

815737

Продолжение таблицы

О 0 О

1 1 О.

О 1

0 О

0 l

0 1

0 О 0

1 О

1 О О

0 1,О

О О 0

0 О

О О

0 1

1 0

О.

Код синуса (((7 (I

19 23 24 25 26 . 27 28

Из таблицы смены кодов видно, что в момент изменения кода синуса с 001000 на 0000110, значение кода на Выходе 13 меняется.с О на 1 . Группа элементов И 29 по входам 1 закрывается и формируется нулевой разряд косинуса 2, а на выходах этой группы элементов 30-35 образуются нули.

Тем самым формируется значение косинуса, равное единице. Таким образом, при введении в преобразователь группы элементов И 29 уменьшается погрешность преобразования косинуса между значениями углов 5 н 10 (фиг.2)

В момент изменения кода косинуса с 0001000 на 0000110 значение, кода на выходе 19 меняется с 0 на 1 . Группа 22 элементов И по входам закрывается, формлруется нулевой разряд синуса 2О и на выходах этой группы элементов 23-28 образуются нули. Тем саввам формируется значение синуса, равное единице..

Таким образом, при введения в преобразователь группы 22 элементов И уменьшается погрешность преобразования синуса.

Дополнительные разряды 18 и 19 синуса и 13 и 14 косинуса формируются в преобразователе при любых значениях кодов на выходах 20 и 21, т.е. в любой четверти.

13 35 34 33 32 31 30 Формула изобретения

Позиционный синусно- косннусный преобразователь угла поворота вала в код по ает» св. Р 684576 о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что, с целью

30 повышения точности преобразователя, в него введены две группы элементов

И, одни входы элементов И йервой группы соединены с выходами формирователя кода синуса и с входами эле35 ментов ИЛИ-НЕ Первой группы, другие входы элементов И первой группы соединены между собой и подключены к выходу второго элемента ИЛИ-НЕ второй группы и к синусной выходной шине, 4 одни входя элементов И второй группы соединены с выходами формирователя кода косинуса н с входами элементов

ИЛИ-НЕ второй группы, другие входы элементов И второй группы соединены между собой и подключены к выходу

45 второго элемента ИЛИ-НЕ первой группы н к косинусной выходной шине, выход первого элемента ИЛИ-НЕ первой группы соединен с одним входом элемента И младшего разряда второй

50 гРуппы, выход первого элемента КЛИНЕ второй группы соединен с одним входом элемента И младшего разряда первой группы, выходы элементов И первой и второй групп соединены

55 соответственно с синусными и косинусными выходными шинами преобразовател я.

ВНИИПИ Заказ 1040/80 Тираж 691 Подписное филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4

/ од сииуад

815737

Лод юнуса