Преобразователь угла поворота вала в код

 

Союз Советских

Социалистических

Реснубпнн

О П И С А Н И Е 9704(7

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 17.04.81 (21) 3265078/18-24 с присоединением заявки РЙ (23)Приоритет (51)M. Кл.

G 08 С 9/04

9еударстаае4 квинтет

CCCP ао делан изабретеннй и етнрытий

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30.10.82 (53) УДК 681.325 (088.8), » (72) Автор изобретения

В. Б. Ибрагимов

Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения

Научного центра Геофизика" АН Азербайджанской ССР (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для построения аналого-цифровых преобразователей угловых перемещений.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания, а синусная и косинусная обмотки — к первым двум входам селектора октанта, третий вход которого подключен к источнику питания, а выходы — к входам блока преобразования напряжения в код.

Сннусная и косинусная обмотки СКВТ через блоки преобразования напряжения в код и коммутатор кодов подключены к входам блока преобразования кода, а второй выход, коммутатора кодов подключен к четвертому, входу селектОра октантов (1).

Недостатком известного преобразователя является низкая точность, обусловленная наличием погрешности, вызванной нелинейной зависимостью кодируемого напряжения от угла поворота.

Известен другой преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания, а синусная и косинусная обмотки — к первым двум входам селектора октанта, третий вход которого подключен к источнику питания, а выходы—

1о к управляющим входам коммутатора, выход которого соединен с входом блока преобразования напряжения в код (2).

Недостатком преобразователя является низкая точность, обусловленная наличием погрешности, вызванной нелинейной зависимостью кодируемого напряжения от угла поворота.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь го угла поворота вала в код, содержащий СКВТ

1 обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания, а синусная и косинусная обмотки — к первым двум входам селектора октантов непосредственно и к входу

3 97О41 блока преобразования напряжения в код через коммутатор, унравляющий вход коммутатора соединен с одним из выходов селектораоктантов, третий вход которого подключен к источнику питания, а два других выхода подключены соответственно к управляющему входу блока передачи кода и одному входу сумматора, другой вход которого соединен с выходом блока преобразования напряжения в код (3). II 0

Недостатком известного преоб эазователя является низкая точность, обусловленная наличием погрешности, вызванной нелинейной зависимостью кодируемого напряжения от угла поворота. 1„»

Цель изобретения — повышение точности преобразователя угла поворота вала в код, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код> содержащий СКВТ, обмотка возбуждения ка- 20 торого подключена к исто шику питания,. а синусная и косинусная обмотки — к первым двум входам селектора октантов, непосредственно и к входу блока преобразования напряжения в код через коммутатор, управляющий 25 вход коммутатора соединен с одним из выходов селектора октантов, третий вход которого поди..:лчен K источнику пп:.алия, а два других выхода подключены соответственнд к управляющему входу блока передачи кода и одному входу сумматора, введен»;1 блок сравнения, генератор импульсов, триггер> элемент И, счетчик и запоьпгнаюший блок, первый выход блока преобразования напряжения в код подключен к одному из входов бло35 ка сравнения, а второй выход — к единичному входу триггера, выход которого подключен к управляющему входу запоминающего блока н к одному входу элемента И. другой вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход — к входу счетчика, выход которого подключен к другому входу сумматора и через блок передачи кода— к адресному входу эапоминаюшего блока, выход запоминающего блока подключен к дру.

45 гому входу блока сравнения, выход которого подключен к нулевому входу триггера и к управляющему входу сумматора.

Сущность изобретения заключается в том, что код N,, сформированный блоком преобразования напряжения в код н с погреш50 ностью нелинейности преобразования отображающий угол поворота З, сравнивается с развертывающим кодом N,, изменяющимся по такому же нелинейному закону, что н код N,.

Код Nq формируется запоминающим блоком, в котором записаны квантоваии lc уровни, а его развертка во времени осуществляется с помсчнью триггера, элемента И, генератора импульсов и счетчика, выходы разрядов которого через блок передачи кода соединены с адресными шинами запоминающего блока.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь угла поворота, вала в код содержит СКВТ 1, обмотка возбуждения которого подключена к источнику 2 питания, а синусная и косинусная обмотки — к первым двум входам селектора 3 октантов непосред. ственно и через коммутатор 4 к входу блока

5 преобразования напряжения в код, Управляющий вход коммутатора 4 соединен с одним из выходов селектора 3, третий вход которого подключен к источнику 2, а два других выхода подключены соответственно к управляющему входу блока 6 передачи кода, выполненному, например, с помощью ключей, и одному входу сумматора 7. Первый выход блока 5 подключен к одному из входов блока сравнения 8, а второй выход — к единивюму входу риггера 9, в» ход которого подключен к управляющему входу запоминающего блока 10 и к одному входу элемента

И 11. Другой вход элемента И 11 подключен к генератору 12 импульсов, а выход — к входу счетчика 13, выход которого подключе}, к другому входу сумматора 7 и через блок 6 к адресному входу запоминающего блока !О. Выход блока 10 подключен к другому входу блока 8 сравнения, выход которого лолключеп к нулевому входу триггера 9 и к управляющему входу сумматора 7.

Преобразователь работает следуюшим образом.

Лнализ знака фазы и соотношения амплитуд выходных напряжений синусной и косинусиой обмоток СКВТ 1 дает возможность разделения полного диапазона изменения угла поворота д иа восемь участков по 45 каждый.

Код N, номера участка определяется селектором 3 окганта и передается на один вход сумматора 7.

К олоку 5 преобразования напряжения в код подключаются напряжения выходных обмоток СКВТ, изменяющиеся по законам синуса и косинуса в пределах первого октанта.

В блоке 5 формируется код К,, связанный с углом поворота 3 нелинейной зависимостью

В момент времени, соответствующий окончанию формирования кода N, управляющий сигнал с второго выхода блока 5 устанавливает триггер 9 в положение "1", выходной потенциал которого открывает элемент И 1! и разрешает прохождение импульсов генератора 12 на счетчик 13, содержимое которого начинает увеличиваться по мере поступления этих импульсов. В нечетных и четных октантах, содержимое счет гика 13 должно подавать>

Преобразователь утла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся

ВПИИПИ Заказ 8393/62 Тираж 64" Подписное

Филиал ППП "П;гтенг "., г. Ужгород. ул. Проектная,4

5 ся на адресный вход блока 10 (с целью развертки формируемого им кода М ) в виде прямого и обратного кода соответственно.

Это выполняется блоком 6 передачи кода, который управляется сигналом с третьего выхода селектора 3 и подключает . в зависимости от номера октанта к входу блока 10 прямые или инверсные выходы разрядов .. счетчика 13.

В блоке 10 записаны квантованные уровни, соответствующие нелинейной зависимости в диапазоне 0 — 45 изменения аргумента, поэтому изменению кода N4 на адресном входе блока 10 соответствует воспроизведение на его выходе нелинейной дискретной зависимости N, при наличии разрешающего потенциала с выхода триггера 9. Код N, сравнивается с кодом N,. В момент равенства кодов

М, и Nq блок 8 формирует импульс, который возвращает триггер 9 в исходное нулевое положение и разрешает сложение кодов

Йз и N4 В сумматоре 7. При этом код N4 соответствует коду в счетчике 13 в момент сравнения кодов N, и й, в блоке 8. С выхода сумматора 7 снимается результат измерения угла в цифровой форме.

В результате точность такого преобразователя повышается за счет коррекции кода, сформированного блоком преобразования выходных напряжений CKBT в код.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется его техническим преимуществом.

Формула изобретения

970417 6 трансформатор, обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания, а синусная и косииусная обмотки — к первым двум входам селектора октантов непосредственно и к входу блока преобразования напряжения в код через коммутатор, управляющий вход коммутатора соединен с одним из выходов селектора октантов, третий вход которого подключен к источнику питания, а два друIO гих выхода подключены соответственно к управляющему входу блока передачи кода и одному входу сумматора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок сравнения, ге1% нератор импульсов, триггер, элемент И, счетчик и запоминающий блок, первый выход блока преобразования напряжения в код подключен к одному из входов блока сравнештя, а второй выход — к единичному входу зп триггера, выход которого подключен к управляющему входу запоминающего блока и к одному входу элемента И, друтой вход элемента И подключен к, выходу генератора импульсов, а выход — к входу счетчика, выход которого подключен к другому входу сумматора и через блок передачи кода — к адресному входу запоминающего блока, выход запоминающего блока подключен к другому входу блока сравнения, выход которого подключен к нулевому входу триггера и к управляющему входу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 332488, кл. G 08 С 19/28, 1970.

2. Авторское свидетельство ГССР N 579642, кл. G 07 С 9/04, 1976.

3. Авторское свидетельство ГССР N" 591900, кл. G 08 С 9/04, 1976 (прототип).