Преобразователь угла поворота вала в код
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных и управляющих системах. С целью повышения точности в преобразователь, содержащий генератор 1 импульсов, формирователь , парафазных - сигналов, сумматор 3, блок 4 вычитания, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (GKBT) 5, фильтры 8 и 9, низкой частоты и преобразователь 10 фаза-код, введены квадраторы 5 и 7. Цель достигается за счет более точного выполнения операции умножения на квадраторах . 1 ил.
QQO3 СОВЕТСНИХ
Ю
РЕСПУБЛИН
А1 (Si)S Н 03 М 1/64
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4671033/24 (22) 13.02.89 (46) 15.05.91. Бюл. Р 18. (72) И.Г.Дорух и А.П.Дорух (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1В 485482, кл. H 03 М 1/64, 1974.
Авторское свидетельство СССР
У 1226668, кл. Н 03 М 1/64, 1984.
I (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА
ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и
2 может быть использовано в информационно-измерительных и управляющих системах. С целью повыщения точности в преобразователь, содержащий генератор 1 импульсов, формирователь парафазных сигналов сумматор 3, блок 4 вычитания, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 5, фильтры 8 и 9, низкой частоты и преобразователь 10 фаза-код, введены квадраторы 6 и 7 ° Цель достигается за счет более точного выполнения операции умножения на квадраторах. 1 ил.
1649665 е, = Ecosg„t, е2 = ЕсозЯ2t е = Esin(i),t, е4 = ЕвхпЯ21, где Š— амплитуда формируемых сигналов;
t — текущее время. 50
Сигналы е и е2 поступают на входы сую атора 3, а сигналы е> и е4— соответственно на суммирующий и вычитающий входы блока 4. На выходах сумматора 3 и блока 4 формируются 55 сигналы U и Uq. соответственно, определяемые равенствами
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных и управляющих системах.
Целью изобретения является упрощение и повышение точности преобразователя.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя.
Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1 импульсов, формирователь 2 парафазных сигналов. Суатор Зэ блок 4 Bb&HTR- 15 ния, синусно-косинусный вращающийся транформатор (СКВТ) 5, квадраторы 6 и 7, фильтры 8 и 9 низкой частоты и преобразователь 10 фаза-код.
Преобразователь работает следую20 щим образом.
Генератор 1 формирует импульсы высокой (тактовой) частоты, которые поступают на тактовый вход преобразователя 10 и на вход формирователя 2с25
Формирователь 2 предназначен для формирования квадратурных сигналов с частотами Ц и Я2 . Он может содержать, например, два делителя частоты, делящие частоту тактовых импульсов до частот Я, и Я2, два фильтра„ выделяющих из прямоугольных им-. пульсов с частотами Я,и 4) первые гармоники, и два фазовращателя, сдвигающих гармонические сигналы с частотами Я, и g2 по фазе на й/2.
На первом, втором, третьем и четвертом выходах формирователя 2 вырабатываются сигналы е, е, е> и е соответственно, определяемые уравнения- 40 ми: З е<+
= E(cosg)t + соя ) .. е4 = E(sin43,t — sing t) U = е
Эти сигналы используются для питания обмоток возбуждения СКВТ 5. В выходной обмотке СКВТ 5 находится сигнал Б, который с учетом параметров
СКВТ 5 и линии связи и преобразуемого угла p(поворота ротера СКВТ может быть записан в виде, ц = EK сов (ц, t + (.р, — К) +
+ EK )(соз(26),t + 2(f- 2оО+ Е К1К2 )(2 l сов (((D,+St) t +ф + ((в)+ + ЕК,КС сов (((,),-Ыв) С +ф-(в — 2М), Сигнал U< поступает на вход фильтра 8, настроенного на разностную частоту Q Я, — Я . Фильтр .8 подавляет все составляющие сигналы U6у КроМе последней ° На выходе фйльтра 8 формируется сигнал ц, определяемый равенством и П8 = Е K Сигнал О поступает на вход квадратора 7, на выходе которого образуется сигнал У, пропорциональный квадрату входного сигнала rpe K1 и К вЂ” коэффициенты передачи СКВТ 5 на частотах Я, и Я соответственно," ф и (— фазовые сдвиги, вносимые непосредственно СКВТ 5 и линией связи на частотах Я и Я ) соответственно. Сигнал U< поступает н вход квадратора 6, на выходе которого образуется сигнал Б, пропорциональный квадрату входного сигнала: 2. 2 0 = (U ) = E К,,cos (У,t +lf, -00+ + 2ЕК, К c os (Q, t + (f,— (6) )( сов (A2t + g2+ 0C)+ E K2cos (Я2с+ 2 2 Z 2 2 Z 2 2 +Ц) + ф,.) = — + — + )(Е К Е К2 Е К 2 2 2 1649655 пользуются перемножители. Для микросхем аналоговых перемножителей сигналов с управляемой крутизной днф5 ференциальных транзисторных пар погрешность перемножения составляет величину не менее 0,5-2Х.В квадраторе же на диодном функциональном преобразователе достигается точность не 10 менее 0,1Х. Для уменьшения погрешности умножения в прототипе можно .использовать параболические перемножители, каждый из которых включает два квадратора. Таким образом, предлагаемый преобразователь обеспечивает более высокую точность преобразования, чем прототип, за счет более точного выполнения операции умножения. U < = (Пз) = Е (созЯ, t + cos(02t) 7 = Е (cos Q,t + 2созЯ,t cos637t + 7 2 Е + cos Q2t),= Е + —.,cos243 t. + Е Е + — ° cos 2Я7с + cos2Q7t + 2 2 Е + — сов(Я + Я ) t + — cosset Е 2 2 2 Сигнал U7 поступает на вход фильтра 9, настроенного на частоту Фильтр 9 подавляет все составляющие сигналы U7, кроме последней. На выходе фильтра 9 формируется сигнал определяемый равенством: Е U = — cos Qt Формула изобретения (x+ +q q г ° Составитель М.Сидорова . Редактор А.Лежнина Te>Ð М.Дидык Корректор Н.Ревская Заказ 1525 Тираж 473 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 который поступает на опорный вход преобразователя 10. Преобразователь 10 преобразует разность фаз сигналов, поступающих на его информационный и опорный входы, в код. Зто может осуществляться, например, путем измерения временного интервала между моментаMH перехода сигналов U 8 H U через ноль при положительных производных этих сигналов и заполнения его импульсами тактовой частоты с последующим их подсчетом и выпачей результата в виде кода. На выходе преобразователя 10 формируется код Предлагаемый преобразователь обеспечивает преобразование угла О новорота вала в пропорциональный этому углу код с погрешностью, не превышающей половины разности фазовых сдвиговЦ>, и Ц В предлагаемом преобразователе для формирования сигналов на входах фильтров 8 и 9 используются квадра.— торы в отличие от устройства-прото.— типа, в котором для этих целей исПреобразователь угла поворота ва- ла в код, содержащий синусно-коси25 нусный вращающийся трансформатор, re нератор импульсов, выход которого соединен с входом формирователя парафазных сигналов, первый и второй выходы которого соединены с входами 30 сумматора, третий и четвертый выходы которого соединены с входами блока вычитания, выходы сумматора и блока вычитания соединены с входами синуснокосинусного вращающегося трансформа35 тора, два фильтра низкой частоты, выходы которых соединены с информационными входами преобразователя фаза — код, отличающийся тем, что, с целью повышения точно40 сти преобразователя, в него введены два квадратора, выход сумматора через первый квадратор соединен с входом первого фильтра низкой частоты, выход синусно-косинусного вращающего45 ся трансформатора через второй квадратор соединен с входом второго фильтра низкой частоты, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом преобразователя фаза — код.
