Преобразователь угла поворотавала b код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социапистичеснил

Республик ()842903 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 28. 09. 79 (21) 28241 81/1 8-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.06 ° 81. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 30 .06.81 (5I)M. Кл.

& 08 С 9/04 йеудлретеевлый кемлтет

СССР

10 делам ваебретений н втермтвй (53) УДК 681,325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э.Н. Асиновский и А.А. Курднков (7I ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с ЦВМ.

Ю

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно- косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), подключенный к переключателю октантов; одни выходы которого подключены к разрядам регистра выходио.го кода, а другие - к умножителям, 10 другие входы умножителей через соответствующие функциональные преобразоватепи соединены с выходами младших разрядов регистра а выходы умножитеЭ

15 лей подключены к вычитателю, выход вычитателя через компаратор подключен к регистру младших разрядов кода (11.

Недостатком преобразователя являет- . ся его сложность и невысокая точность.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно сое2 динен ые синусно-косинусный вращающийся трансформатор, переключатель квадрантов, одни выходы которого подкпючены к двум старшим разрядам регистра выходного кода, а другие - к последовательно соединенным формирователям кода мпадших разрядов, каждый из которых состоит иэ компаратора, триггера, суммирующего усилителя, вь1ход которого подключен к одному входу последующего формирователя, а также через компаратор подсоединен к информационному входу триггера и пе-. реключателя, входы которого подсоединены к двум входам суммирующего усилителя, а выходы объединены и подсоединены ко второму входу последующего формирователя, последовательно соединенные фазосдвигающий элемент, формирователь синхронизирующих импульсов и распределитель тактовых импульсов, выходы которого подключены к тактовым входам триггеров, соединенных своими выходами с управляющими входами пе2903

84 вен

Я с0$Й5

3 реключателей и с соответствующими вхо дами регистра кода, инвертор, вход которого подключен к косинусному вы- ходу переключателя квадрантов, а выход — к формирователю кода третьего разряда. Одновременно напряжение с синусной обмотки СКВТ 1ерез фазосдвигающий элемент,.который сдвигает фазу этого напряжения на 900, и через формирователь синхронизирующих импульсов поступает на информационньм вход распределителя тактовых импульсов, а на синхроннзирующий вход распределителя поступают сигналы генератора импульсов 21.

Недостаток этого преобразователя— его сложность и погрешность, возникающая на компараторах из-за дрейфа нуля и напряжения смещения в точках, . к атных

Вп

К. где К вЂ” число разрядов.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, подключенный, ко входам переключателя квадрантов, первый аналоговый выход которого соединен с первым аналоговым входом, а второй аналоговый выход через,инвертор — со вторым аналоговым входом первого из.последовательно соединенных формирователей кода младших разрядов, последовательно соединенные формирователь импульсов и распределитель импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выходы — с синхронизирукщими входами формирователей кода ипадших разрядов, причем цифровые выходы переключателя квадрантов и формирователей кода мпадших разрядов соединены с соответствующими входами регистра. введены коммутатор аналоговых сигналов и компаратор, выход которого соединен с информационными входами формирователей кода младших разрядов, выход распределителя импульсов соединен с управляющим входом коммутатора ана" логовых сигналов, аналоговые входы которого подключены к первым аналоговым выходам формирователей кода. мпадаих разрядов, а выход коммутатора аналоговых сигналов соединен со входом компаратора.

Ф

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя угла поворота, вала в код; на фиг. 2 - схема формирователя кода младших разрядов.

Преобразователь содержит СКВТ 1, переключатель 2 квадрантов, формирователи 3, 4 и 5 кода младших разрядов., коммутатор 6 аналоговых сигналов, компаратор 7, инвертор. 8, формирователь 9 импульсов, генератор 10 импульсов, распределитель 11 импульсов. Регистр на блок-сМрме не показан. Каждый из формироватепей 3, 4 и

5 содержит суммирукиций операционный усилитель 12, переключатель 3 и триггер 14.

Работа преобразователя заключается в следующем.

Напряжения с синусной и косинусной обмоток СКВТ 1 поступают в переключатель 2 квадрантов, в котором в saвисимости от фаз напряжений Оз1 И 11© Ф определяются значения двух старших разрядов кода.

Переключатель 2 квадрантов в зависимости от значений первых двух разрядов коммутирует синусное и косинусное выходные напряжения СКВТ 1 таким образом, что на один выход переключателя 2 квадрантов всегда поступает напряжение Us<>, а на второй -Ucos<(0 << 90,).Напряжение U з1ио( с первого выхода переключателя 2 квадрантов подается на один вход формирователя 3, а напряжение Ucoe д со второго выхода переключатепя 2 квадрантов подается через инвертор 8 на второй вход формирователя 3, так что на первый и второй входы формирователя 3 поступают соответственно напряжения О е1к 4, и — О сов аС, При подаче этих напряжений на вход формирователя 3 они суммируются на операционном усилителе 12, коэффициенты усиления которого по каждому входу равны р где К - номер раз4

2со К ряда, отсюда для 3-ro разряда дн раВ результате на выходе усилителя 12 получается напряжение

1 Ф/

1. сО 45о С l 2 СОЬ Й6

sin (-Й60) ПЪ

Это напряжение поступает. на первый вход коммутатора 6. Одновременно напря42903 6

5 8 жение с синусной обмотки СКВТ 1 через формирователь 9 импульсов поступает .на первый вход распределителя 11 импульсов, .на второй вход которого поступают сигналы генератора 10 импуль,сов ..

Распределитель 11 импульсов запускается этими сигналами так, что на его выходах получается последовательность . импульсов, не зависящих от напряжения питания СКВТ 1 и сдвинутых по фазе относительно питания на 90 . Эти имб пульсы подаются на управляющий вход коммутатора 6, и ими последовательно открываются входы коммутатора 6. В момент прихода первого импульса открывается первый вход коммутатора 6 и напряжение U, поступает через компарато р 7, где оно в зависимости от угла поворота СКВТ 1 преобразуется в

I напряжение положительной U или отри9

1 цательной U,îòñå÷êè компаратора 7, на информационный вход триггера 14, при". чем информационные входы всех триггеров, входящих в формирователи 3-5 кода младших разрядов, объединены и соединены с выходом компаратора 7 °

Определение значения 3-го разряда производится в момент подачи на тактовый вход триггера 14 тактового импульса, если напряжение U на информационном входе положительно, то зна чение разряда равно 1, если напряжение U> отрицательно, то значение разряда равно О.

При таком определении значения разряда кода влияние остаточного сигнала СКВТ 1 исключается (остаточный сигнал СКВТ 1 сдвинут по фазе по отношению к основному на 90, триггер

14 Д-типа запоминает информацию в момент прихода переднего фронта тактового импульса, в данном случае, поскольку тактовый импульс сдвинут по фазе относительно основного на

90, информация на триггере 14 sanoминается в момент прохождения остаточного сигнала через нуль, таким образом, исключается влияние остаточного сигнала GKBT 1 иэ показания

3-ro разряда).

В зависимости от значения 3-ro разряда переключатель 5 подает на один вход формирователя 4 напряжение

Uwsi99 А 9 если значение 3-го разряда

23

39

3$

45 кода равно О, или минус 0„, с43ьас 9 если значение -ro разряда кода равно 1. На второй вход формирователя 4 всегда подается zanpgaenneU si99(0(:-Ô4"), Определение значения 4-ro после-. дующих разрядов производится аналогично определению значения -ro разряда.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращакщийся трансформатор, подключен" ный ко входам переключателя квадрантов, первый аналоговый выход которо-го соединен с первым аналоговым входом, а второй анапоговый выход через инвертор — со вторым аналоговым вхо« дом первого из последовательно соединенных формирователей кода младших разрядов, последоватепьно соединенные формирователь импульсов и распределитель-импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выходы — с синхрониэирующими входами формирователей кода младших разрядов, причем цифровые выходы переключателя квадрантов и формирователей кода мпадших разрядов соединены с соответствующими входами регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения преобразователя, в него введены коммутатор анапоговых сигналов и компаратор, выход которого соединен с информационными входами формирователей кода младших разрядов, выход распределителя импульсов соединен с управлянщим входом коммутатора аналоговых сигналов, аналоговые входы которого подключены к первым аналоговым выходам формирователей кода мпадщих разрядов, а выход коммутатора анало-. говых сигналов соединен со входом компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шмид Г. Устройство и принцип действия преобразователей аналог-код.

Перевод У 4211/71, ГОНТИ, 19719 с,213.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 119 2743l33/18-24, ии, 0 08 0 9/04, 30.03.79 (ирототио/, 842903

Составитель Е. Бударина

Редактор Н. Бушаева Техред И. Асталош Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5109 65 Тираж 691 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