Удк 681.325(088.8)
О П И С А Н И Е (и) 436374
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соввтски1е
Социалистимвских
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 07.01.72 (21) 1735331/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26
Дата опубликования описания 12.12.74 (51) М. Кл. G 08с 9/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (54) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения
В. И. Михайлычев и В. С. Ростовцев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА
ПОВОРОТА ВАЛА В КОД
Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и, в часпности, к устройствам для представления аналоговых величин в дискретной форме.
Известны устройства преобразования угла поворота вала в код, содержащие фазовращатели, подключенные к источнику питания импульсным напряжением, модулированным по гармо|ническому закону, и регистр кода угла.
Извеспные устройства подобного ти па имеют относительно низкое быстродействие, так как осуществляют преобразование временного интервала в код ino методу последовательного счета импульсов.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит блок выработки кодов импульоных на пряжений, блок преобразования кодов в импульсные напряжения, од нополярный усилитель, вентили поразрядного формирования кода и блок управления поразрядным кодированием, причем первый ряд выходов блока управления поразрядным кодированием подключен к первому ряду входов регистра кода угла, второй ряд выходов блока управления поразрядным кодированием подключен к первым, входам вентилей поразрядного формирования кода; выходы регистра кода угла соединены со входами блока выработки кодов импульсных напряжений, выходы которого соединены со входами блока преобразования кодов в им:пульсные напряжения, выходы этих блоков соединены со входами фазовращателя, выход
5 которого подключен ко,входу однополяр ного усилителя, а выход усилителя соединен со вторыми входами вентилей поразрядного формирования кода; кроме того, выходы блока управления поразрядным кодированием то подключены к управляющим входам блока выработки кодов импульсных напряжений и к управляющим входам блока преобразования кодов в импульсные напряжения.
Наличие в устройстве, перечисленных узлов и соответствующих связей между ними позволяет реализовать метод поразрядного кодирова ния угла и тем самым повысить быстродействие устройства.
На фиг. 1 показана структурная схема уст20 ройства; на фиг. 2 изображены диа граммы сигналов.
Устройство содержит фазовращатель 1, выполненный, например, в виде синусно-косинусного вращающегося трансформатора, ре25 гистр 2 кода угла, блок 3 выработки кодов импульсных на пряжений, состоящий, например, из дешифратора и долговременного запоминающего устройства, блок 4 преобразования кодов в им пульсные напряжения, наЗО пример, в виде трансформаторов с (свесовы436374
25
55
U, = У sin(m — y), 3 ми» обмотками, однополярный им пульсный усилитель 5, вентили 6 поразрядного формирования кода, блок 7 управления поразрядным кодированием.
Статорные обмотки фазовращателя 1 подключены к блоку 4 преобразования кодов в им пульсные напряжения, а роторная обмотка подключена iKQ входу однополярного усилителя 5,,выход которого подключен к первым входам вентилей 6 поразрядного формирова ния кода; вторые входы вентилей подключены к блоку 7 управления поразрядным кодированием, а выходы подключены к inepвым входам регистра 2 кода угла. Выходы регистра 2 подключены ко входам блока 3 выработки кодов импульсных напряжений, выходы которого подключены к блоку 4.
Блок 7 подключен также к регистру 2 кода угла, к блоку выработки кодов импульсных напряжений и к блоку преобразования кодов в импульсные напряжения.
Ротор фазовращателя 1 соединен с валом, угол поворота которого преобразуется в код.
В начале цикла преобразования угла в код блок 7 управления поразрядным кодированием уста навливает в состояние «1» триггер старшего разряда регистра 2. В регистре 2 окажется код, соответствующий углу
ipi=sr;. Одновременно блок управления 7 открывает ino первому входу относящийся к старящему разряду вентиль 6 поразрядного формирования кода. Затем блок 7 IBbljIBQT импульс на передачу кода из регистра 2 в блок
3 .выработки кодов импульсных напряжений.
По принятому коду угла л блок 3 вырабатывает коды импульсных напряжений в соответствии со следующими зависимостями: (U,) = (U sin р,) = О; (U,) = (U„ cos р,) = 11... 11, где U и U — импульсные на пряжения,,подаваемые соответственно на синусную и косинусную обмотки фазовращателя 1; (U<) и (Ug) — IKo)IbI на пряжений U< и U>, U — ма ксимальное значение напряжения; рд= ь р — величина угла íà k-м шаге формирования кода, соответствующая коду угла в регисгре 2.
Выработанные коды поступают на,первые входы блока 4 преобразования кодов в импульсные напряжения. Блок управления 7 выдает после этого им пульс на вторые входы блока 4, в результате чего на выходах блока
4 появляются импульсы напряжений с аиплитудами, равными U< и U, поступающие на входы фазовращателя 1. На выходе последнего возникает импульс напряжения U3, величина которого определяется следующей формулой:
При этом, если р<л, то импульс имеет положительную полярность, если ср)л, — отрицательную. Для ра ссматриваемого на
4 фиг. 2, а случая cp)z и поэтому на выходе фазовращателя 1 возникает импульс отрицательной полярности, который, поступает на вход однополярного усилителя 5. Последний усиливает только сигналы положительной полярности и не пропускает сигналов отрицательной полярности.
Поэтому в соответствии с условием работы усилителя 5 и;ве нтилей 6 отрицательный импульс на .выход вентиля старшего разряда не пройдет. На этом первый этап формирования кода заканчивается.
В регистре 2 кода угла записан код
1000... 00.
На втором эта не формирования кода блок управления 7 установит в состояние «1» триггер соседнего со старшим разряда, откроет соответствующий вентиль 6 и выдаст им пульс на заспись кода 1100...00 в блок 3.
Блок 3 произведет выработку кодов, соот.ветствующих величинам:
IU,i = U„sin (-,. + — ));
iU,i = (U .cos (+ — ")), и передаст эти коды,в блок 4.
Блок 4 вырабатывает импульсные .напряжения, пропорциональные управляющим кодам, и выдает их на статорные обмотки фазовращателя 1. На выходе фазовращателя возпикает импульс напряжения
U, = (У sin + — —
Е
1=.сли р<л+ —, то импульс имеет положи2 тельную полярность, при p)л+ — — отрица2 тельную, Для рассматриваемого на фиг. 2,б
IC случая y Положительный импульс пройдет через од но полярный усилитель 5, соответствующий вентиль 6 и установит в состояние «О» триггер данного разряда. В регистре 2 окажется код 100... 00. Для рассматриваемого на фиг. 2,,в случая после третьего эта па формирования кода в регистре 2 окажется код 100..00. После четвертого этапа формирования кода в регистре 2 установится код 100100 ... 00. Аналогичным образом формируется код E остальных разрядах устройства. После оконча ния формирования кода в младшем разряде в регистре 2 кода угла будет сформирован код угла ip. Количество тактов формирования полного кода .в устройстве равно количеству разрядов. 436374 Прел»e i изобретения Устройство преобразования угла поворота вала в код, содержащее фазавращатель и регистр кода угла, отличающееся тем, что, с целью увеличсния быстродействия, оно содержит блок выработки кодов импульсных запря;кений, блок преобразования кодов в им пульсные на пряжения, однополярный усилитель, вентили поразрядного формирования кода и блок управления, поразрядным кодированием,,причем первый ряд выходов блока управления поразрядным кодированием подключен к перво. у ряду входов регистра кода угла, второй ряд выходов блока управления поразрядным кодированием подключен к первым входам вентилей поразрядного формирования кода, выходы регистра кода угла соединены со входами блока, выработки кодов импульсных напряжений, выходы которого соединены со входами блока преобра5 зова ния кодов в импульсные напряжения, выходы этих блоков соединены со .входами фазовращателя, выход которого подключен ко входу однополярного усилителя, а выход усилителя соединен со вторыми входами венти10 лей поразрядного формирования кода, .выходы блока управления поразрядным кодированием подключены к управляющим входам блока выработки кодов импульсных напряжений и к управляющим входам блока пре15 образованиия кодов в импульсные напряжения. 436374 фиг г Составитель И. Назаркина Техред 3. Тараненко Корректор T. Добровольская Редактор Б. Нанкина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3316/14 Изд. № 1830 Тираж 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
