Устройство для цифроаналогового пре-образования

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«>847507 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.10.75 (21) 2177626/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 03 К 13/02

Гееудерстеекнвй кемитет пе делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) Опубликовано 15.07.81. Бюллетень Ж 26

Дата опубликования описания 25.07.81

В. А. Песков, Н. В. Орляк и П . H. Минзар

I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОАНАЛОГОВОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах автоматического управления и устройствах цифроаналогового преобразования.

Известно устройство для цифроаналогового преобразования, построенное на основе электромеханического привода. В этом уст ройстве преобразуемый код сравнивается с кодом преобразователя вал — код, установленным на выходном валу устройства. На выходном валу устройства установлен вращающийся трансформатор ВТ, с выходной обмотки которого снимаются требуемые напряжения (1) .

Наиболее близкой к предлагаемому является цифровая следящая система, содержащая два преобразователя код — напряжение, два устройства сравнения и формирования сигнала разности, два формирователя сигнала управления, два формирователя переменного напряжения, коммутатор и устройство управления. В известной системе на вход устройства сравнения и формирования сигнала разности поступают разные по виду напряжения: постоянное с выхода преобразователя код — напряжение и переменное ыхода формирователя переменного напряжения. Для сравнения двух разных по виду напряжений необходим преобразователь, преобразующий одно из напряжений к виду другого. Данная система предназначена для использования в системах связи с электронными цифровыми машинами и в системах преобразования информации из цифровой в аналоговую форму. В этой системе сформированные коды, пропорциональтр ные синусу и косинусу угла, преобразуются в переменные напряжения с помощью электронных схем (2) .

Однако преобразователь в известной системе имеет погрешность, которая суммируется с погрешностью системы.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство для цифроаналогового преобразования, содержащее блок опорных напряжений, формирователь кодов синуса и косинуса угла, информационные выходы которого подключены к двум цепям, каждая из которых содержит последовательно сое847507 диненный преобразователь код — напряжение, устройства сравнения и формирования сигнала разности и формирователи уровня и фазы переменного, напряжения с запоминанием, дополнительно введены два формирователя сигнала управления знаком преобразователя код — напряжение, причем первый и второй входы формирователей сигнала управления знаком преобразователя код †напряжение подключены соответственно к знаковому выходу формирователя кодов синуса о и косинуса угла и к выходу блока опорных напряжений, а выход — к знаковому входу преобразователя код †напряжен, третий вход устройства сравнения и формирования сигнала разности подключен к выходу блока опорных напряжений, что позволяет согласовать напряжения по виду без дополнительного преобразователя.

При этом формирователь сигнала управления знаком содержит три элемента И вЂ” HE и элемент ИЛИ вЂ” НЕ, выход которого явля20 ется выходом формирователя, первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И вЂ” НЕ и к первым входам второго и третьего элементов И вЂ” НЕ, вторые входы которых сое- динены с выходом первого элемента И†HE, выходы — .со входами элемента ИЛИ вЂ” НЕ.

С целью расширения функциональных возможностей, а именно возможностей преобразования кода не только в переменные напряжения, но и в постоянные, в него вве- 30 дены два коммутатора и блок формирователей уровня и знака постоянного напряже. ия с.запоминанием и формирователь команд управления, выходы которого подключены ко входам формирователя кодов синуса и ко- синуса угла, блока опорных напряжений и З входам коммутаторов, через которые выход и второй вход устройства сравнения и формирования сигнала разности подключены соответственно ко входу и выходу одного из формирователей уровня и фазы переменного 4< напряжения с запоминанием, а выходы и входы формирователей уровня и знака постоянного напряжения с запоминанием подключены ко входам и выходам одного из коммутаторов.

Управление фазой выходного напряже- 45 ния формирователей уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием осуществляется формирователями сигнала управления знаком иреобразователя код — напряжение, который меняет знак выходного напряжения преобразователеи код — напряже50 ние в зависимости от знака кода и знака опорного напряжения в данный момент времени. Таким образом, на входе устройства сравнения и формирования сигнала разности имеются одинаковые по виду напряжения (переменные) . Сигнал разности также является переменным напряжением. В связи с тем, что формирователи уровнй и фазы переменного напряжения управляются напряжением постоянного тока, необходимо осуществить преобразование сигнала разности из переменного напряжения в постоянное. Для этого на выходе устройства сравнения и формирования сигнала разности используют преобразователи напряжения из переменного в постоянное, управление которым осуществляется опорным напряжением с блока опорных напряжений.

Ввиду того, что этот преобразователь установлен в цепи управления по ошибке, а не в измерительной цепи, вносимые им погрешности не влияют на точность сформированного выходного напряжения.

На фиг. 1 приведена схема устройства для цифроаналогового преобразования; на фиг. 2 — схема формирователя сигнала управления знаком преобразователя код — напряжение.

Устройство содержит формирователь 1 кодов синуса и косинуса угла, блок 2 опорных напряжений, преобразователи 3 и 4 код — напряжение, устройства 5 и 6 сравнения и формирования сигнала разности, коммутаторы 7 и 8, формирователи 9 и 10 уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием, формирователь 11 команд управления, формирователи 12 и 13 сигнала управления знаком преобразователя код— напряжение, блок 14 формирователей уровня и знака постоянного напряжения.

Устройство для цифроаналогового преобразования работает следующим образом.

Формирователь 1 кодов синуса и косинуса угла формирует коды синуса и косинуса задаваемых углов. Код синуса поступает на преобразователь 3 код †напряжен, а код косинуса — на преобразователь 4 код— напряжение. Преобразователи 3 и 4 преобразуют коды, поступающие на их входы, в напряжения, которые поступают соответственно на один из входов устройств 5 и 6 сравнения и формирования сигнала разности. На втюрые входы устройств 5 и 6 сравнения через коммутаторы 7 и 8 соответственно поступают напряжения с выхода формирователей 9 и 10 уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием. Одновременно знаковые разряды кодов синуса и косинуса углов с выхода формирователя 1 поступают соответственно на вход формирователей 12 и 13 сигнала управления знаком. На второй вход формирователей 12 и

13 поступает опорное напряжение.

Формирователи 12 и 13 анализируют знак кодов и знак опорного напряжения и устанавливают на выходе преобразователей 3 и 4 код — напряжение соответствующий знак выходного нанряжения, формируя таким образом переменные напряжения опорной частоты на выходе преобразователей 3 и 4 и согласовывая вид напряжений на входе устройств 5 и 6 сравнения без дополнительного

847507

Формирователь сигнала управления знаком преобразователя код †напряжен (фиг. 2) содержит три элемента И вЂ” НЕ 1, 2 и 3 и элемент ИЛИ вЂ” НЕ 4. При этом на первые входы элементов И вЂ” НЕ 1 и 2 пода ется опорное напряжение, а на вторые входы элементов И вЂ” НЕ 1 и 3 подается знак входного кода. Второй вход элемента 2 и первый вход элемента 3 соединены с выходом элемента 1, выходы элементов 2 и 3 поступают соответственно на первый и второй входы элемента ИЛИ вЂ” НЕ 4. Выход элемента 4, являясь выходом формирователя сигнала управления знаком, поступает на знаковый вход преобразователя код— напряжение. В положительный полупериод опорного напряжения вырабатывается сигнал, инвертирующий знак выходного на45

55 преобразования напряжений в измерительной цепи. По команде формирователя 11 команд управления формирователь 11 вырабатывает коды для одного канала, с блока опорных напряжений поступает соответствующее данному каналу опорное напряжение на входы формирователей 12 и 13 и устройств

5 и 6 сравнения. Одновременно, по команде с формирователя 11 через коммутаторы 7 и 8 к устройствам 5 и 6 сравнения подключаются соответствующие формирователи 9 и 10. Выработанные устройствами 5 и 6 срав- нения сигналы разности с помощью опорного напряжения, поступающего с блока опорных напряжений, преобразуются в сигналы постоянного тока и через коммутаторы 7 и

8 поступают соответственно на входы формирователей 9 и 10, управляя уровнем и фазой соответствующих каналов.

В предлагаемом устройстве выходное напряжение (фаза) формирователей 9 и 10 в положительный полупериод опорного напряжения соответствует знаку входного кода, а выходное напряжение преобразователей 3 и 4 противоположно знаку входного кода. В отрицательный полупериод опорного напряжения знаки напряжений на выходе формирователей 9 и 10 и преобразовате- 5 лей 3 и 4 изменяются на противоположные.

В положительный полупериод опорного напряжения знак выходного напряжения устройств сравнения соответствует знаку разности входных напряжений, а в отрицательный — противоположен ему. зо

При формировании напряжения постоянного тока формирователи 12 и 13 работают аналогично преобразованию кода в переменное напряжение в положительный полупериод. При этом выходное напряжение блока

14 формирователей соответствует знаку вход- 5 ного кода, напряжение на выходе преобразователей 3 и 4 противоположно ему, управление опорным напряжением формирователей 12 и 13 и устройств 5 и 6 сравнения из блока 2 опорных напряжений по команде формирователя 11 не производится. пряжения на выходе преобразователя код— напряжение, в отрицательный полупериод знак выходного напряжения совпадает со знаком входного кода. В предлагаемом устройстве формирователь сигнала управления знаком преобразователя код †напряжен согласовывает два напряжения по виду до подачи их на вход устройства сравнения, при этом исключается преобразователь, согласующий напряжения с выхода преобразователей код — напряжение и формирователя уровня и фазы переменного напряжения и вносимая им погрешность, точность устройства повышается.

Соответствующее включение формирователей уровня и знака постоянного напряжения с запоминанием позволяет расширить область применения многоканального устройства путем дополнительного преобразования кода в постоянное напряжение.

Формула изобретения

1. Устройство для цифроаналогового преобразования, содержащее блок опорных напряжений, формирователь кодов синуса и косинуса угла, информационные выходы которого подключены к двум цепям, каждая из которых содержит последовательно соединенный преобразователь кЮд — напряжение, устройство сравнения и формирования сигнала разности и формирователи уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием, выход которого соединен со входом устройства сравнения и формирования сигнала разности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены два формирователя сигнала управления знаком преобразователя код— напряжение, первый и второй входы которых подключены соответственно к знаковому выходу формирователя кодов синуса и косинуса угла и к выходу блока опорных напряжений, а выход — к знаковому входу преобразователя код †напряжен, третий вход устройства сравнения и формирования сигнала разности подключен к выходу блока опорных напряжений.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь сигнала управления знаком содержит три элемента И вЂ” НЕ и элемент ИЛИ вЂ” НЕ, выход которого является выходом формирователя, первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И вЂ” НЕ и первым входам второго и третьего элементов

И вЂ” НЕ, входы которых соединены с выходом первого элемента И вЂ” НЕ, выходы со входами элемента ИЛИ вЂ” НЕ.

3. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два коммутатора и блок формирователей уровня и

84?507 фиг. 1 фиа.2

Составитель Г. Нефедова

Редактор Ю. Петрушко Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5527/85 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 знака постоянного напряжения с запоминанием и формирователь команд управления выходы которого подключены ко входам формирователя кодов синуса и косинуса угла, блока опорных напряжений и входам коммутаторов, через которые выход и второй вход устройства сравнения и формирования сигнала разности подключены соответственно ко входу и выходу одного из формирователей уровня и фазы переменного напряжения с запоминанием, а выходы и входы формирователей уровня и знака постоянного напряжения с запоминанием подключены ко входам и выходам одного из коммутаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Батоврин А. А. и др. Цифровые следящие системы судовой автоматики, «Судостроение», Л., 1972, с. 7 — 9.

2. Авторское свидетельство СССР № 531129, кл. G 05 В 11/01, 1974 (прототип) .