Преобразователь код-угол

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Советских

Сециалистичвскик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное.к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 16,03. 81(21) 3258863/18-24

РЦ М.кп.

6 08 С 11/00 с присоединением заявки М (23) Г1риоритет

Государственник комитет

СССР во делам нзобретеннй

w открытнй

t$3)УДК 625.232 (088. 8) Опубликовано 30. 09. 826к ллетень Йо 36

Дата опубликования описания 30.09.82, (72) Авторы изобретения

В.Н. Бродовский и Д.М. Морозов (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД вЂ .УГОЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может .быть использовано в автоматических дискретных системах контроля и регулирования для преобразования кода в угол поворота вала, Известен трансформаторный преобразователь код - угол, содержащий два параллельных трансформаторных делителя напряжения, выходные сигналы которых поступают на взаимно перпендикулярные входные обмотки вращающегося трансформатора следящей системы g1).

Недостатками данного преобразователя являются его сложность и низкая точность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь код - угол, содержащий управляемые кодом угла дискрет-.. ные трансформаторные делители входного эталонного напряжения, penesный переключатель, следящую систему.

Отношение напряжений, снимаемых с трансформаторных делителей напряжения, отличается от тангенса угла, код которого поступает на преобразователь, на малую величину сГ(ошибку аппроксимацииi t2).

Недостатками известного преобразователя являются низкая точность (ошибка аппроксимации составляет ,величину около 2-х угловых минут и сложность, обусловленная наличием трансформаторного делителя напряжения.

Цель изобретения — упрощение схемы преобразователя и повышение точности аппроксимации.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе кодугол, содержащем делители напряжения, релейный переключатель и следящую систему, делители напряжения выполнены резисторно»емкостными и введены фильтры, модуляторы, согласующие усилители и широтно-импульсный цифро-аналоговый преобразователь

20 выход которого соединен с входом релейного переключателя, выходы которого соединены .с входами делителей напряжения, выходы делителей напряжения через-последовательно соединен25 ные фильтры, модуляторы и согласующие усилители соединены с входами следящей системы.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя, иа фиг. 2ЗО эпюры напряжений.

963041

Преобразователь код — угол содержит широтно-импульсный цифро-аналоговый преобразователь 1 (ЦАП ШИ), выполненный например по (3), релейный переключатель 2, делители 3 и 4 напряжения, в которых одно плечо 5 зашунтировано конденсаторами 5 и б, активные низкочастотные фильтры 7 и

8 модуляторы 9 и 10, согласующие усилители 11 и 12, следящая система 13. !О

Следящая система 13 включает вращающийся трансформатор 14, уси, литель 15 и исполнительный двигатель 16.

Преобразователь работает следу- f5 ющим образом.

Цифровой код угла, поступающий на вход ЦАП ШИ, преобразуется на

его выходе в последовательность импульсов, длительность которых определяется входным кодом. Длительность импульса t (ôèã.2 ) с выхода ЦАП ШИ пропорциональна входному коду угла и определяет время замкнутого состо-, яния контактов 1 и 2, а время замкнутое состояние контактов 2 и 3 (фиг. 2, эпюры а в соответственно).

Т t + t f = — — частота сле1

4 2 Т дования импульсов; ЗО

Т вЂ” период повторения импульсов с выхода ЦАП ШИ.

На выходе делителей 3 и 4 напря-. жения образуются напряжения, по форме близкие к пилообразному (фиг.2, б и r соответственно).

Эти напряжения поступают на соответствующие входы активных низкочастотных фильтров 7 и 8.

Если коэффициент передачи по постоянному току активных низкочастотных фильтров равен единице, то при заданном значении хода угла величина напряжения на выходе каждого из фильтров 7 и 8 определяется соотноше- 45 ниями

50 соответственно, 55 гас где,= гС; Ь„= r+R г,йи С - номиналы резисторов и KOHденсаторов делителей 3 и 4 напряжения. 60

Промодулированные и усиленные напряжения Uq и О .поступают на взаимно перпендикулярные входные обмотки вращающегося трансформатора

14. Напряжение с его выходной обмотки поступает на вход усилителя 15 следящей системы 14, Усилитель 15 включает двигатель 16, и следящая. система приходит в согласованное состояние, отрабатывая угол поворота, соответствующий поданному коду, После окончания отработки кода, нап ряжение на подвижной обмотке вращающегося трансформатора 14 равно нулю

У так как в согласованном положении плоскость подвижной обмотки вращающегося трансформатора совпадает с вектором магнитного потока. В свою очередь, положение вектора магнитного потока определяется величиной напряжений (1 и И< и отношение этих напряжений должно соответствовать тангенсу угла подаваемого кода.

При выполнении соотношений

0,5б99-0,5703 Т вЂ” 0,561-0,5705 ошибка аппроксимации зависимости тангенса угла не превышает величины порядка 0,054 мин.

Экономический эффект предлагаемого преобразователя код — угол определяется его техническими преимуществами.

Формула изобретения

Преобразователь код — угол, содержащий делители напряжения, релейный переключатель и следящую систему, о т л и ч а ю щ"и и с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности аппроксимации преобразователя делители напряжения выполнены резисторио-емкостными и введены фи-: льтры, модуляторы, согласующие усилители и широтно-импульсный цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с входом релейного переключателя, выходы которого соединены с входами делителей напряжений, выходы делителей напряжения через последова-.ельно соединенные фильтры, модуляторв и согласующие усилители соединены с входа. ми следящей системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 467392, кл. G 08 С 11/00, 1972 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 506037, кл. G 08 С 11/00, 1974 (прототип).

3. Балакай В.Г. и др. Интегральные схемы АЦП и ЦАП. М., "Энергия", 1978, с. 39-44.

963041

Составитель B. Барбараш

И. Король

Редактор Zi. Фролова Техред,А.Бабинец, Корректор

Заказ /521/74 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4