Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности в преобразователь угла поворота вала в код, содержалщй синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, компаратор 2, два фазочувствительных выпрямителя 3 и 4, триггер 9, блок 15 функционального преобразования кодов, регистр 16 последовательного прибли

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С021ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 Н 03 М 1(48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

«

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ йб ;f il

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю " въ,. « „ (2 2 ) 41 80947/24-24 (22) 12.01.87 (46) 15.11.88, Бюл. 11 42 (72) Д.А.Чернышев (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1105920, кл. Н 03 M )/48 ° 1982, Домрачев В.Г. и др. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений. М;: Энергоатомиздат, 1987, с, 202, рис. 12-1 .(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

„„Я0„„1438000 А1 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством, С целью повышения точности в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, компаратор 2 ° два фазочувствительных выпрямителя 3 и 4, триггер 9, блок 15

1 функционального преобразования кодов, регистр 16 последовательного прибли1438000 жения, компаратор 19, источник 21 опорного напряжения, введены блоки

5 и 6 преобразования напряжения в частоту, генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, триггер 10, элементы

ИЛИ 11, 12, умножители 13 и 14 частоты, блоки 17 и 18 преобразования частоты в код и элемент ИЛИ 20. Компаратор 19 выполнен цифровым. CKBT 1 формирует два сигнала переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла aL поворота.

Фазочувствительные выпрямители 3 и 4 преобразуют сигналы переменного тока в сигналы постоянного тока, На выходах блоков 5 и 6 ПНЧ формируются последовательности импульсов с частотой, пропорциональной модулю синусного и

Изобретение относится к автоматике и. вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. 5

Цель изобретения — повышение точности преобразователя путем исключения двух цифроаналоговых преобразователей и аналогового компаратора, имеющих значительные инструментальные по- ®0 грешности.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор {СКВТ) l, первый аналоговый компаратор 2, фазочувствительные выпрямители 3 и 4, блоки 5 и 6 преобразования напряжения в частоту (ПНЧ), генератор 7 импуль- 20 сов, делитель 8 частоты, триггеры 9 и 10 ° элементы ИЛИ 11 и 12, умножители 13 и 14 частоты, блок 15 функционального преобразования кодов ре25 гистр 16 последовательных приближений, блоки 17 и 18 преобразования частоты в код, цифровой компаратор 19, элемент ИЛИ 20 и источник 21 опорного напряжения.

Преобразователь работает следуюЩ щим образом.

На выходах СКВТ 1 вырабатываются переменные напряжения с частотой опоркосинусного напряжений, по одному из двух выходов в зависимости от знака синусного и косинусного напряжений.

На выходах триггеров 9 и 10 формируется код двух старших разрядов. В умножителях 13 и 14 происходит преобразование входной частоты в соответствии с косинусом и синусом выходного кода И. Работой устройства управляют генератор 7 импульсов и делитель 8 частоты, которые задают цикл и такт работы регистра 16. В каждом такте производится преобразование частоты в код в блоках 17 и 18, сравнение полученных кодов в компараторе 19 и формирование одного разряда кода N младших разрядов в регистре 16.

1 ил. ного напряжения источника 21 и модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла ос поворота вала СКВТ l. В фазочувствительных выпрямителях 3 и 4 происходит преобразование сигналов переменного тока в сигналы постоянного тока, пропорциональные по амплитуде синусу и косинусу угла Ы.. Блоки 5 и 6 ПНЧ формируют последовательности импульсов с частотой, пропорциональной модулю. входного напряжения, по одному из двух выходов в зависимости от знака входного напряжения. Триггеры

9 и 10 формируют два старших разряда выходного кода в соответствии со знаками синуса и косинуса выходных напряжений фазочувствительных выпрямителей 3 и 4, Импульсы с выходов блока

5 ПНЧ через элемент ИЛИ 11, а с выходов блока 6 ПНЧ через элемент ИЛИ

12 поступают на входы умножителей

13 и 14 частоты соответственно. Умножители 13 и 14 выполнены на основе двоичных умножителей, управляемых выходным кодом Сов М и зхп 1Ч 15.

Цикл кодирования начинается по сигналу, поступающему с выхода старшего разряда делителя 8 частоты через элемент ИЛИ 20 на вход разрешения регистра 16. Преобразователь работает по методу уравновешивания в соответствии с зависимостью

4 вый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй умножители частоты, первый и второй блоки преобразования частоты в код, при этом второй компаратор выполнен цифровым, первый и второй выходы синусно косинусного вращающегося трансформатора соединены с вторыми входами первого и второго фазочувствительных выпрямителей соответственно, выходы KOTopbtx соединень1 с информационными входами соответственно первого и второго блоков преобразования напряжения в частоту, первый и второй выходы первого блока преобразования напряжения в частоту соединены с первым и вторым входами первого триггера соответственно и через первый элемент ИЛИ с аналоговым входом первого умножителя частоты, выход которого соединен с информационным входом первого блока преобразования частоты в код, первый и второй выходы второго блока преобразования напряжения в частоту соединены с первым и вторым входами второго триггера соответственно и через второй элемент

HJIN с аналоговым входом второго умножителя частоты, выход которого соединен с информационным входом второго блока преобразования частоты в код, выходы первого и второго блоков преобразования частоты в код соединены с входами второго компаратора, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно регистра последовательного приближения и третьего элемента HJIH выход генератора импульсов соединен с синхронизирующими входами первого и второго блоков преобразования напряжения в частоту и с входом делителя частоты, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блоков преобразования частоты в код и вторым входом регистра последовательного приближения, а второй выход делителя частоты соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом регистра последовательного приближения, первая и вторая группы выходов блока функционального преобразования кодов подключены к цифровым входам соответственно первого и второго умножителей частоты, а выходы первого и второго триггеров являются выходами старших разрядов преобразователя.

3 14380

sins cos И вЂ” сазов sin N = О, которая реализуется на участке, соответствующем квадранту угла о . Выходные импульсы умножителей 13 и 14 с час5 тотой sinaL cos N u cos o4 sinN соответственно поступают на информационные входы блоков 17 и 18, на управляющие входы которых поступает сигнал с выхода делителя 8, длительность которого равна одному такту преобразования в блоках 17 и 18. В цифровом компараторе 19 производится сравнение выходных кодов блоков 17 и 18. В результате в регистре 16 фор- 15 мируется выходной код N младших разрядов до тех пор, пока входные коды цифрового компаратора 19 не сравняются и не сформируется сигнал равенства входных, кодов Этот сигнал че- Zp рез элемент ИЛИ 20 поступает в регистр 16 и свидетельствует об окончании цикла преобразования.

В качестве фазочувствительных вы- 25 прямителей может быть использована двухканальная микросборка типа МД-4 (6ДЗ 430 002) с погрешностью менее

0,02/, а в качестве блоков ПНЧ вЂ” двухканальный блок типа БК-59 (6Д2 222 - Зр

066) с погрешностью менее 0,05Х.в о диапазоне температур от -60 до +80 С.

Остальные элементы преобразователя являются цифровыми и при правильном их использовании не влияют на точ35 ность

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала 4р в код содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор и первый компаратор, входы которых подключены к выходу источника опорного напряжения, выход первого компаратора соеди- 45 нен с первыми входами первого и второго фазочувствительных выпрямителей, первый триггер, второй компаратор, регистр последовательных приближений, выходы которого являются выходами 5р младших разрядов преобразователя и соединены с управляющими входами блока функционального преобразования кодов, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности преоб-55 разователя, в него введены генератор импульсов, делитель частоты, первый и второй блоки преобразования напряжения в частоту, второй триггер, пер