Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение отнрсится к области автоматики ц вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьшения точности преобразователя путем уменьшения методичес ,кЪй погрешности аппроксимации угла тригонометрическими функциями в преобразователь, содержащий синуснокосинусный датчик угла (СКДУ), источник опорного напряжения, октантный переключатель, реверсивньй счетчик , первый и второй суммирующие усилители , первый блок преобразования кода в напряжение (ПКН), блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, фазовый демодулятор и блок преобразования напряжения в частоту (ПНЧ), введен второй блок ПКН. СКДУ преобразует угол поворота вала в сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла, которые октантным переключателем приводятся к формату первого октанта. Первый и второй вычитающие усилители, первый и второй блоки ПКН формируют сигнал рассогласования между угломct, представленным выходными сигналами октантного переключателя , и кодом N реверсивного счетчика . Блок ПНЧ вырабатывает импульсы по одному из двух выходов в зави:симости от знака рассогласования между oL и N, частота импульсов пропорциональна модулю рассогласования. Код реверсивн ого счетчика изменяется до устранения рассогласования между о и N. (П

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

69) SU a» 83968

А1 (5)) 4 Л 03 М 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3951782/24-24 (22) 11.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. Ф 2 (72) В.П.Ярошевский и С.В.Ярошевская (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 826385, кл. С 08 С 9/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 693412, кл. G 08 С 9/00, 1977. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

С целью повышения точности преобразователя путем уменьшения методичес,кой погрешности аппроксимации угла тригонометрическими функциями в преобразователь, содержащий синуснокосинусный датчик угла (СКДУ), источнйк опорного напряжения, октантный переключатель, реверсивный счетчик, первый и второй суммирующие усилители, первый блок преобразования кода в напряжение (ПКН), блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, фазовый демодулятор и блок преобразования напряжения в частоту (ПНЧ), введен второй блок ПКН. СКДУ преобразует угол поворота вала в сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла, которые октантным переключателем приводятся к формату первого октанта. Первый и второй вычитающие усилители, первый и второй блоки ПКН формируют сигнал рассогласования между угломс, представленным выходными сигналами октантного переклю- Я чателя, и кодом N реверсивного счетчика. Блок ПНЧ вырабатывает импульсы по одному из двух выходов в зависимости от знака рассогласования между ц.и N частота импульсов пропорцио- Я нальна модулю рассогласования. Код 7иы реверсивного счетчика изменяется до, ф устранения рассогласования между с u N.

1 128

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

1 ель изобретения — повьппение точности преобразователя путем уменьшения методической погрешности аппроксимации угла тригонометрическими функциями.

На чертеже представлена структур,ная схема преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный датчик 1 угла, источник 2 опорного напряжения, октантный переключатель

3, реверсивный счетчик 4, первый 5 и второй 6 суммирующие услители, первый 7 и второй 8 блоки преобразования кода в напряжение, блок 9 элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, фазовый демодулятор

10 и блок 11 преобразования напряжения в частоту, Преобразователь работает следующим образом.

Источник 2 вырабатывает сигнал переменного тока. На выходе синуснокосинусного датчика 1 формиру-ется напряжение переменного тока, модулированное по амплитуде в функции синуса и косинуса угла сА поворота. В октантном переключателе 3, который управляется тремя старшими разрядами кода И, угла с выходов реверсивного счетчика 4, выходные сигналы датчика

1 приводятся к формату первого октанта. На одном выходе октантного переключателя 3 формируются сигналы

Х, пропорциональные sin д., а на дру ! гом — cHFHB$Ibl Х, пропорциональные

cos g . На выходах суммирующих усилителей 5 и 6, выполненных на основе операционных усилителей, формируются сигналы

1,187536 Х „+ 0,07768 Х

U = 0,707107 (Х + X ).

Блоки 7 и 8 преобразования кода в напряжение выполнены на основе резистивной матрицы R-2R и ключей, управляемых кодом N младших разрядов реверсивного счетчика 4, На выходах блоков 7 и Я вырабатываются напряжения

U„= Х,(1-N;)+U И

US= U7(1 N )+U6Ny.

Поскольку выходйые напряжения Х

1 и Х д октантного переключателя 3 в четных октантах являются монотонно

3968 2 убывающими функциями, а код реверсивного счетчика 4 должен возрастать с увеличением угла, в блоке 9 осуществляется инверсия кода N> в четных октантах путем поразрядного суммирования по модулю два кода младших: разрядов реверсивного счетчика 4 с единичным значением младшего разряда кода N

10 На выходе блока 8 вырабатывается напряжение рассогласования между углом сА и кодом N=N +N реверсивного счетчика 4, Фазовым демодулятором 10 выделяется огибающая напряжения рассогласования. Блок 11 формирует последовательность импульсов на одном из выходов в зависимости от полярности входного сигнала. Частота выходных импульсов блока 11. пропорциональна

20 амплитуде напряжения рассогласования между d и И. Код N реверсивного счет- чика 4 изменяется до устранения рассогласования между Ы. и N. Методическая погрешность такого преобразоваI1 теля не превьппает,5

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник опорного напряжения, выход которого подключен к опорному входу фазового демодулятора и входу синусно-косинусного датчика угла, выходы которогo o K eHb1 HHAQPMBIlHQHHblM вхо.— дам октантного переключателя, один выход октантного переключателя подключен к первым входам первого и второго суммирующих усилителей, а другой выход подключен к второму входу первого суммирующего усилителя, выход которого подключен к одному аналоговому входу первого блока преобразования кода в напряжение, выход фазового демодулятора подключен к входу блока преобразования напряжения в частоту, вьг оды которого подключены к входам реверсивного счетчика, выходы трех старших раз50 рядов реверсивного счетчика подключены к управляющим входам октантного переключателя, а выходы младших разрядов подключены к первой группе входов блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, вторая группа входов которого соединена с выходом третьего старшего разряда реверсивного счетчика, а выходы подключены к цифровым входам первого блока преобразования

Составитель А.Смирнов

Редактор И.Сегляник Техред В.Кадар Корректор М.Демчик

Заказ 7459/58 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-.полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

1. кода в напряжение, о т л и ч а ю .-шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него1 введен второй блок преобразования кода в напряжение, цифровые входы ! которого соединены с выходами блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, один и другой аналоговые входы — с выходами червого блока преобразования кода

83968 Д в напряжение и второго суммирующего усилителя соответственно, а выход подключен к информационному входу фазового демодулятора, один выход октантного переключателя подключен к другому аналоговбму входу первого блока преобразования кода в напряжение, а другой выход подключен к второму входу второго суммирующего усилителя.