Способ преобразования угла поворота вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

3 кц 982045 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08. 04. 81 (2!) 3271143/18-24

f$) ф М К1 3 (> 08 C 9/09 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но аеаам изобретений и открытий

Опубликовано 15.12,82. Бюллетень Но46 (531 УДК б 81. 325 (088.8).

Дата опубликования описания 15.1282 72) Автор изобретения

В.А. Ларионов (71) Заявитель

4щ

* (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны способы преобразования угла поворота вала, согласно которым угол поворота преобразуют в напряжения, пропорциональные синусу и коси.нусу угла поворота, напряжения преобразуют в код тангенса угла поворота, который преобразуют в код угла. поворота (1).

Недостатком известных способов является сложность реализации преоб" разователя кода тангенса в код угла поворота.

Известны также способы, согласно которым угол поворота преобразуют в напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота, из которых путем сравнения их по фазе формируют, код двух старших разрядов, а код младших разрядов формируют путем последовательного решения тригоно- метрических тождеств и сравнения знака результатов решения со знаком синусного напряжения (2).

Наиболее близким к .изобретению является способ преобразования угла поворота вала в код, основанный на преобразовании угла поворота в первое и второе напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота, интегрировании первого и второго напряжений в течение расчетно-, го временного интервала, инвертировании первого проинтегрированного напряжения, взаимном интегрировании первого и второго проинтегрированных напряжений до тех пор, пока одно йз интегрируемых напряжений не станет равным нулю, измерении времени взаимного интегрирования и уменьшении до нуля другого интегрируемого напряжения 3 .

Недостатком известных способов является невысокая точность, вызванная нестабильностью постоянных времени интегрирования и тактовой частоты при измерении времени взаимного интегрирования.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу преобразования угла поворота вала в код, основанному на преобразовании угла поворота в первое и второе напряжения; пропорциональные синусу и косинусу угла пово982045 рота, интегрировании первого и второго напряжений в течение расчетного временного интервала, инвертировании первого проинтегрированного напряже-. ния, взаимном интегрировании первого и второго проинтегрированных напряже- 5 ний .до тех гюр, пока одно.иэ интегрируемых напряжений не станет равным нулю, измерении времени взаимного интегрирования и уменьшении до нуля другого интегрируемого напряжения, 10 формируют третье и четвертое напряжения, пропорциональные косинусу и синусу угла поворота, интегрируют их в течение того же расчетного временного интервала, инвертируют третье 15 проинтегрированное напряжение, производят взаимное интегрирование третьего и четвертого проинтегрированных напряжений до тех пор, пока одно из интегрируемых напряжений не станет20 равным нулю, измеряют время дополнительного взаимного интегрирования, делят основное время взаимного интегрирования на сумму основного и дополнительного времен взаимного интегрирования и получают код угла.

Сущность способа состоит в использовании генератора гармонических сиг налов, начальные условия которого пропорциональны синусу и косинусу угла поворота. После интегрирования напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла оЕповорота в течение расчетного временного интервала tg, на первом и втором интеграторах запоминают напряжения

35.

11 () с= т„(о 1 ()

40 где Т и Т,2 — постоянные времени интеграторов, U — амплитуда интегрируемых напряжений.

При взаимном интегрировании вторым интегратором выходного инверти- 45 рованного напряжения первого интегратора, а первым интегратором - выходного напряжения второго интегратора выходные напряжения интеграторов изменяются в соответствии с уравнения- 50 ми

4

u,()=u„,- I u,()dt;

+e (И

u,(t)=О -„— J-()„(+>н

Т о

И=1(i

gd, Формула изобретения

Способ преобразования угла поворота вала в код, основанный на преобразовании угла поворота в первое и второе напряжения, пропорциональ60 ные си усу и косинусу угла поворота, интегрировании первого и второго напряжений в течение расчетного временного интервала, инвертировании первого проинтегрированного напряжения, 65 взаимном интегрировании первого и 1 Ю /

Время от начала взаимного интегрирования до ближайшего перехода через нуль выходного напряжения одного из. интеграторов определяется решением уравнений (2)и равно

Если постоянные времени интеграторов равны Т. =Т =Т, то

oL и т. е. время взаимного интегрирования пропорционально измеряемому углу по ворота.

После измерения времени t, например, путем заполнения его высокочастотными сигналами и их подсчетам оба интегратора обнуляют.

Далее напряжения U pj s< и U co5ol о допблнительно интегрируют в течение того же интервала t< на втором и первом интеграторах соответственно и запоминают.

u = —.— u,сом, Ф. . зо „()

U = — 0 циА.

40 Т

При взаимном интегрировании вторым интегратором выходного инвертированного напряжения первого интегратора, а первым интегратором — выходного напряжения второго интегратора выходные напряжения интеграторов изменяются в соответствии с уравнениями, аналогичными уравнениям (2).

Время от начала дополнительного. взаимного интегрирования до перехода через нуль выходного напряжения одного из интеграторов равно -ИМт

Ъ я, /

После измерения времени t оба интегратора обнуляют. Код N угла поворота получают делением первого времени взаимного интегрирования на сумму t + и времен взаимного интегрирования где = - коэффициент пропорциональности.

Таким образом, код угла не зависит от постоянной интегрирования Т и от частоты заполнения временных интервалов tz u t. при их измерении, в результате чего точность преобразования угла поворота вала в код повышается. 982045

15

Составитель А. Смирнов

Редактор М. Петрова Техред А.Бабинец КорректорН. Король

Заказ 9717/71 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Филиал ППП-"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второго проинтегрированных напряже= ний до тех пор, пока одно иэ интегрируемых напряжений не станет равным нулю, измерении времени взаимного интегрирования и уменьшении до нуля другого интегрируемого напряжения, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, формируют третье и четвертое напряжения, пропорциональные косинусу и синусу угла поворота, интегрируют их в течение того же расчетного временного интервала, инвертируют третье проинтегрированное напряжение, производят..взаимное интегрирование третьего и четвертого проинтегрированных напряжений до тех пор, пока одно из интегрируемых напряжений не станет равным нулю, измеряют время дополнительного взаимного интегрирования, делят основное . время взаимного интегрирования на сумму основного и дополнительного времен взаимного интегрирования и получают код угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шмит Г. Устройства и принцип действия преобразователей аналог— .код. Перевод 9 4211(71), ГОНТИ, 1971, с. 233-234.

2. Патент США Р 3480946, кл. 340-347, опублик. 1968.

3. Шмид Г. Устройства и принцип действия преобразователей аналогкод. Перевод 9 4211(71), ГОНТИ, 1971, .с. 251- 257 (прототип).