Преобразователь угла поворотавала b код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и)822116 (61) Дополнительное к авт. синд-ву— (22)Заявлено 05.07.79 (2) ) 2790927/18-24 с присоединением заявки М—

I (23) Приоритет

Опубликовано15.04.81. Бюллетень йв 14

Дата опубликования описания 18.04.81 (53)N. Кл.

G 08 С 9/04

Гееудврставнный квмнтет

СССР до делам лзеаратекий и аткрытвй (5З) >АК881.Çã5 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Б. Ибрагимов

4-< ..и

>ч

Азербайджанский институт нефти и химии им М. зре бекрва

1 (7!) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА. ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике .и вычислительной технике и может быть использовано в преобразователях углового положения в цифровой коц..

Известны устройства, реализующие алгоритм послецовательного приближения.

К их числу относится, например,, устройство, содержащее синусно-косинусный цатчик угла, синусный и косинусный выхоцы которого подключены ко входам переключателя квацрантов, выхоцы которого соединены со- входами регистра (триггеры» формирователи), блок управления, блок ключей и вычислительный блокЩ

Недостатками данного устройства яв» ляются низкая точность иэ за неидентичности характеристик элементов, значительное время схоцимости процесса преобразования иэ- за необходимости выполнения на кажцой его ступени одних и тех же обязательных операций.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобраэоэователь, содержащий синусно-косинусйый

2 . вращающийся трансформатор (СКВТ), си нусный и косинусный выходы которого подключены через переключатель квацран» тов ко вхоцам двух старших разрядов ре гистра выходного кода, и вычислительный блок Г2).

Недостатками этого преобразователя являются низкая точность и быстродействие иэ- за неидентичности характеристик элементов и значительного времени.скоцимости процесса преобразования.

Цель изобретения - увеличение точности и быстродействия преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота ва» ла в код введены функциональный цели . тель напряжения, первый коммутатор, со» держащий три ключа, второй коммутатор, содержащий три пары ключей, третий ком» мутатор, блоки выборки и запоминания, преобразователь последовательного кода в параллельный и блок управления, выхо» цы которого соединены с управляющими входами «оммутаторов, вычислительного. блока и блоков выборки и запоминания, первый выхоц первого блока выборки и запоминания соединен с первыми вхоцами первого и второго коммутаторов, первый и второй выходы первого коммутатора подключены к соответствующим входам вычислительного блока, выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и третьего блоков выборки и запоминания, первый выход второго блока выборки и запоминания соединен со вторым входом второго коммутатора и вторым âõоцом первого коммутатора, выход которого соецинен с первым входом компаратора, выход которого соединен со входами блока управления и преобразователя последовательного кода в параллельный, выходы которого соединены с младшими разрядами регистра, вторые выходы первого, второго и первый выход третьего блоков выборки и запоминания соединены соответственно с третьими, четвертым и пя» тым вкоцами второго коммутатора, второй выход третьего блока выборки и запоминания соединен с шестым входом второго коммутатора и третьим входом первого коммутатора, выходы функционального делителя соединены со входами третьего коммутатора, выход которого соединен со вторым вкодом компаратора, выхоцы синусно-косинусного вращающегося трансформатора поцключены ко вко-. дам первого блока выборки и запоминания.

На чертеже показана структурная схема прецлагаемого устройства.

Преобразователь угла поворота вала в коц содержит СКВТ 1, переключатель

2 квадрантов, блок 3 выборки и запоминания, коммутаторы 4 5 и 6, функциональный целитель 7 напряжения, компаратор 8, вычислител.ьный блок 9, блоки

10 и 11 выборки и запоминания, преобразователь 12 последовательного кода в параллельный, регистр 13, блок 14 управления, ключи 15-17 первого коммута« тора, пары ключей 18-20 второго коммутатора.

Преобразователь угла поворота вала в код работает слецующим образом., Выходные напряжения СКИТ 1

Y = К У,„s) п иФ И п 8

1 = КЧВЬин сОва гце V Ю - максимальное значеййе и

Ич круговая частота напряжения V и питания СКВТ;

- коэффициент трансформации

CKBT постоянный д.щ цан ного типа датчика;

Ф - угол поворота СКВТ.

Они подаются на блок 3 выборки и запоминания, который выделяет и запоминает их амплитудные значения, и на устройство 2, которое по результатам анализа знака фазы этих напряжений относительно напряжения питания определяет квац, рант угла поворота 9 и ставит ему в соответствие цвухразрядный коц (заносится в два старших разряда регистра 1 3 непосрецственно). Далее процесс преобоа;15 зования осуществляется поэтапно, причем последовательность этапов и вид выполняемых на каждом этапе операций задаются блоком 14 управления.

На первом этапе(по сигналу блока 14

20 управления) устанавливаются в замкнутое положение определенные ключи коммутаторов 4 и 6 (в коммутаторе 4, который

"раскрыт" на чертеже, замкнут ключ 15), и ко входам компаратора 8 поцключаются

25 напряжения УО Si11 d> и V O Sin H„c первого выхода функционального делителя

7 напряжения и с синусного выхода устройства 3 соответственно Vp=-

Ч вЂ” опорное напряжение; Ку — коэффио о зо циент передачи устройства 3; с(,„- 45— значение первого эталонного угла и

9=0. - значение искомого угла.

Если а1п 8 +S1++, то компаратор

8 с раба тывае r, определяя сле дующую

35 п ослеп оват ельность действий.

Сигнал - логической 1, соответствую- щий выполнению указанного условия, с выхода компаратора 8 через преобразователь 12 последовательного коца в парал40 лельный заносится в третий старший разряц регистра 1 3. По сигналу, формируемому блоком 14 управления в соответствии с тем же условием, на входы вычислительного блока 9, через коммутатор 5. в котором замкнута пара ключей 18, 45 t подаются напряжений Ч09111 91> и

Чо сов с выходов устройства 3; и вычислительный блок 9 по управляющему входу формирует напряжения вида

5О

Чо в1п а„s)n ck„, V,cos8

822ii6, Напряжения (1 и 2) запоминаются устройством 10 выборки и запоминания, после чего схема преобразователя возвращается в исходное состояние (все ключи коммутаторов разомкнуты, а все устрой- S ства выборки и запоминания - кроме уст-. ройства 10 - переведены в режим слежения) и готова к выполнению операций на следующем этапе, для которого входными сигналами будут напряжения вида (1) >0 и (2) с выходов устройства 3, а эталоно ным углом - at = — 22,5 .

Если же в ад c, gin at., то логичес1 ю кий 0", соответствующий выполнению данного условия, с выхода компаратора 8 через преобразователь 12 последовательного кода в параллельный заносится в третий старший разряц регистра 13, после чего схема уже готова к выполнению операций на втором этапе, цля кото- 2о рого входными сигналами будут по-прежнему напряжения Чд И 1 8g . и Vt lCOSQy> с выходов устройства 3, а эталонным углом — угол, вдвое меньший, чем at< т. е. с4. 22,5. При этом,. в отличие от из- 25 вестных преобразователей угол - код послецовательного приближения (1 и 2), вычислительный блок 9 как бы "пропускает первый этап:, т. е. он не работает в режиме повторного формирования напря- щ

I f О жений gy И 6, и Vy сабй, при <„=0, на что в известных преобразователях, в которых применяется указанный режим, в силу "жесткой связи между ступенями (этапами), затрачивается опрецеленное время, ограничивающее скорость сходимости процесса преобразования.

На втором и последующих этапах последовательность действий аналогична рассмотренной выше цля первого этапа.

По результатам, например, трех этапов в регистре 13 записывается код, отображающий с точностью до пяти полученных разрядов искомый угол.поворота.

Таким образом, точность и быстродействие предлагаемого преобразователя угла поворота вала в коц повышена по сравнению с точностью и быстродействием известных преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицетельство СССР

N 448822778844, «л. G 08 С 9/04.

2. Asropcxoe свидетельство СССР

М 501407, «л. 5 08 С 9/04, 11.12.74 (прототип).

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в коц, содержащий синусно-косинусный .

55 вращающийся трансформатор, синусный и косинусный выхоцы которого подключены к соответствующим входам переключателя квадрантов, выхоцы которого соединены с входами двух старших разрядов регистра, вычислительный блок, о r л и ч а юшийся тем, что с ц4лью увеличения точности и быстродействия, в него вредены функциональный, целитель напряжения, первый коммутатор, содержащий три клю-. ча, второй коммутатор, содержащий три .. пары ключей, третий коммутатор, компа ратор, блоки выборки и запоминаний, преобразователь последовательного кода в параллельный и блок управления; выходы которого соединены с управляющими ьхоцами коммутаторов, вычислительного блока и блоков выборки и запоминания, первый выход первого блока выборки и запоминания соединен с первым входом первого коммутатора и первым входом второго коммутатора, выходы которого подключены к соответствующим входам вычислительного блока, выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами второго и третьего блоков выборки и запоминания, первый выход второго блока выборки и запоминания соединен со вторыми входами первого и второго коммутаторов, sblxoQ первого коммутатора соецинен с первым вхо- дом компаратора, выход которого соединен со входами блока управления и преобразователя последовательного кода в параллельный, выходы которого соединены с младшими разрядами регистра, вто» рые выходы первого, второго и .первый выхоц третьего блоков выборки и запоминания соецинены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами второго коммутатора, второй выхоц третьего блока выборки и запоминания соецинен с шестым вхоц м второго коммутатора и третьим входом первого коммутатора, BblKogbl функционального целителя coeQH» иены со. вхоцами третьего коммутатора, выход которого соединен со вторым входом компаратора, выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены ко вхоцам первого блока выборки и запоминания.

Редактор,А.Наурсков

Составитель Б. Барба раш

Техред Н.Майорощ Корректор Е;Рошко

Заказ 1847/71 Тираж 5р1 Подписное

ВНИИПИ Государственного к комитета СССР по делам нэобретений и открытий

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