Устройство преобразования сигналасинусно-косинусного вращающегосятрансформатора

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;

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубник

< п817740

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 251278 (21) 2725595/18-24

G 08 С 9/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681.34 (088. 8) Опубликовано 30.03.81. Бюллетемь No 12

Дата опубликования описания 300381 (72) Автор изобретения

1 с !

Я. M Великсон (71) Заявитель единен с управляющим входом коммутатора октантов, второй выход вЂ” с первым входом первого преобразователя кода в напряжение, третий выход блока логического управления соединен с первым входом второго преобразователя кода в напряжение, выходы первого и второго преобразователей кода в напряжение подключены к входам соответствующих операционных усилителей, и масштабные резисторы (2Q

Недостаток этого известного устройства состоит в его сравнительно

15 низкой точности и в невозможности его использования для обратного преобразования.

Цель изобретения вЂ” повышение точности устройства.

20 Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве преобразования сигнала синусно-косинусного вращающегося трансформатора первый выход коммутатора октантов со2з единен через первый масштабный резистор со вторым входом первого преобразователя кода в напряжение и с общей точкой соединения одних выводов второго и третьего мас30 .штабных резисторов, другой вывод

Изобретение относится к системам автоматического преобразования неэлектрических величин в дискретный сигнал, а именно к устройствам для преобразования угловой информации синусно-косинусного вращающегося трансформатора.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные датчики, подключенные через последовательно соединенные коммутатор каналов и инвертирующие усилители к коммутатору октантов, блоки преобразования кода в напряжение, операционный усилитель, масштабный делитель и устройства сравнения (1g.

Недостаток этого известного устройства состоит в его ограниченных функциональных .возможностях. эти устройства не обладают способностью выполнения обратимого преобразования без существенной перестройки структурной схемы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство преобразования сигнала синуснокосинусного вращающегося трансформатора, содержащее блок логического управления, первый выход которого со(54 ) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА СИНУСНОКОСИНУСНОГО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА

817740

40 второго масштабного резистора соединен с шиной нулевого потенциала, другой вывод третьего масштабного резистора - с выходом первого операционного усилителя и через четвертый масштабный резистор с его входом, второй ьход коммутатора октантов через пятый масштабный резистор соединен с вторым входом второго преобразователя кода в напряжение и с общей точкой соединения одних выводов шестого и седьмого масштабных резисторов, другой вывод шестого резистора вЂ” с входом второго операционного усилителя, а другой вывод седьмого масштабного реэисторавЂ” с выходом второго операционного усилителя и через восьмой масштабный резистор с его входом.

На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства.

Устройство преобразования сигнала синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) содержит масштабные резисторы 1-8, коммутатор 9 октантов, блок 10 логического управления,.преобразователи 11 и 12 кода в напряжение и операционные усилители .13 и 14.

Коммутатор 9 октантов первым выходом подключен к масштабному резистору 1, который соединен с масштабными резисторами 2 и 3 и первым преобразователем 11 кода в напряжение, у которого разрядные переключатели единичного состояния и масштабный резистор 4 подключены ко входу усилителя 13. Разрядные переключатели нулевого состояния и второй вывод резистора 2 соединены с шиной нулевого потенциала. Вторые. выводы резисторов 3 и 4 соединены с выходом усилителя 13 °

Второй выход коммутатора 9 октантов подключен к масштабному резистору 5, соединенному с масштабными резисторами 7 и б и вторым преобразователем 12 кода .в напряжение, у которого разрядные нереключатели единичного состояния подключены к шине нулевого потенциала. Разрядные переключатели нулевого состояния и резисторы б и 8 соединены со входом усилителя 14. Вторые выводы резисторов 7 и 8 ооедщиены с выходом усилителя 14. Блок 10 логического управления соедииен своими выходами с коммутатором 9 октантов и с преобразователями 11 и 12. Входи блока

10 логического управления служат для связи с внешними устройствами.

К этим входам подключается цифровое управление от цВМ или от устройства сравнения напряжений, Устройство преобразования сигнала

СКВТ имеет два входа, которые могут соединяться с СКВТ - датчиком или источником опорного напряжения переменного тока постоянной амилмтуды. Входы операционных усилителей

13 и 14 являются выходами устройства, которые могут быть подключены к СКВТприемнику или устройству сравнения напряжений. Аналоговая часть. устройства преобразования сигнала СКВТ состоит иэ двух одинаковых узлов, у которык различно включение разрядных переключателей,. нулевого и единичного состояний в-;,,Преобразователях

11 и 12 и подключение масштабных резисторов 2 и 6.

На укаэанных узлах: реализуются числитель вЂ” 66- и эиамепатель приближенной зависимооти

9 к+5 ф е . Ю где Э вЂ” относительное .значение в пределах 0-1, пропорциональное углу 0-4У>; постоянный коэффициент, равный 3,603 °

Реэнсторные цепи на входах усилителей 13 и 14, составленные соответственно иэ резисторов 1-4 и преобразователя 11 и резисторов 5-8 и преобразователя 12„ обеспечивают соотношение между входным и выходным напряжениями каждого угла, пропорциональ- ное

R R йэ

Rg RgRg+Rq RgRg+Rq RgRg+Rq Rg Re+R RgRy где резистор R соответствует резисторам 1,5, резистор R4 вЂ” резисторам 3,7, резистор R вЂ” реэисторам

4-8; резистору Ro, соответствует реэисторная цепь. разрядных переключателей единичного состояния преобразователя 11,равнаяЩ@-, или резисторная цепь разрядных переключателей нулевого состояния преобразователя 12 с параллельно включенным резистором

6, равная -®-, резистору R соответ-. ствует резисторная цепь разрядных переключателей нулевого состояния преобразователя 11 с.параллельно включенным резистором 2, равная --Е-, или резисторная цепь разрядных переключателей единичного состояния преобразователя 12, равная ф- . Все резисторы связаны общим масштабом номинала R..

Таким образом, для узла преобразователя 11 и усилителя 13 при Rq

-Ц-В; R,=1,110186R, Rg- а =ф выходное напряжение на усилителе 13 пропорционально + . Для узла преобразователя 12 и усилителя 14 пр

R RP=R, R6 1, 110186R, R .@, Rg=+yвыходное напряжение на усилителе 14 пропорционально

2 -9

k + 9

Работа устройства преобразования сигнала СКВТ в зависимости от его включения происходит следующим обфазОм.

817740

В первом случае на входы устройства преобразования сигнала СКВТ поступают.синусно-косинусные напря» жения ат СКВТ-датчика, а к выходам устройства преобразования подключено внешнее устройство сравнения напряпениЯ (на чертеже не показано). Циф5 ровой выход устройства сравнения ,подключен ко входу блока 10 логЖеского управления. В таком включении устройство реализует функцию преобразования угол-код, которая обеспечивается в каждом из восьми октантов (45е) по зависимостям

2-9 6

Офв!ПФ + ОдСОВи 6 9 или 15

2-9 9

cosa Г+2-В + U s I па Г+В

На блоке 10 логического управления прием сигналов с устройства сравнения напряжений позволяет поразряд- 30

ыо сфс!рмировать код, пропорциональный углу с методической ошибкой

+1 50

Во втором случае на входы устройства поступает напряжение опорного р5 источника постоянной амплитуды (на чертеже не показан), а к выходам устройства подключены синусно-косинусиые обмотки СКВТ-приемника, включенного в следящую систему. На блок 10 З® логического управления. поступает цнфровой код из ЦВИ. В таком включеиии устройство реализует функцию преобразования код-угол, которая обеспечивается в каждом из восьми октантов (45 ) по зависимости

0 K+8 (2 "О

О y y-e 40 или обратной для получения сtg т- 9 с переключением октантов, где изМенение в пределах 0-1 соответствует, диапазону угла поворота следящей системы в пределах 0-45О.

Таким образом, применение предлагаемого устройства в схемах преобразования угла поворота СКВТ в код и обратно указывает на обеспечение с высокой точностью преобразовании, с функционально обратимой характеристикой.

Формула изобретения

Устройство преобразования сигнала синусно-косинусного вращающегося трансформатора, содержащее блок логического управления, первый выход которого соединен с управляющим входом коммутатора октантов, второй выход соединен с первым входом первого .преобразователя кода в напряжение, третий выход блока логического управления соединен с первым входом второго преобразователя кода в напряжение, выходы первого и второго преобразователей кода в напряжение соединены с входами соответствующих операционных усилителей, и масштабные резисторы, о т л н ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в нем первый выход коммутатора октантов соединен через первый масштабный резистор со вторым входом первого преобразователя кода в напряжение и с общей точкой соединения одних выводов второго и третьего масштабных резисторов, другой вывод второго масштабного резистора соединен с шиной нулевого потенциала, другой вывод третьего масштабного резистора соединен с выходом первого операционного усилителя и через четвертый масштабный резистор с его входом, второй вход коммутатора октантов через пятый масштабный резистор соединен с вторым входом второго преобразователя кода в напряжение и с общей точкой соединения одних выводов шестого и седьмого масштабных резисторов, другой вывбд шестого резистора соединев с входом второго операционного усилителя, другой вывод седьмого масштабного резистора соединен с выходом второго операционного усилителя и через восьмой масштабный резистор с его входом.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 467390, кл. G 08 С 9/04, 1972.

2. Зверев A. Е. и др. Преобраэоватеян угловых перемещений в цифровой кед. Л., изд-во "Энергия", 1974, с.142-144 (прототип).

Составитель И. Наэаркина

Редактор E. Караулова Те ред М. Лоя Корректор С. Шекмар

Эаказ 1470/66 Тираж 691 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4