Способ преобразования перемещения в код

Способ преобразования перемещения 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 путем управления длительностью и амплитудой сигналов в функции выходного хода, согласно способу преобразования перемещения в код, основанному на формировании сигнала пилообразно изменяющегося опорного кода, формировании из сигналов опорного и выходного кодов первого и второго импульсных сигналов с периодом, равным периоду сигнала Опорного кода, с амплитудами первых гармоник, близкими к функциям синуса и косинуса от сигналов выходного кода, модуляции по амплитуде первого и второго сигналов в функции синуса и косинуса от перемещения, суммировании промодулированных сигналов, выделении первой гармонической составляющей из суммарного сигнала, сравнении ее по фазе с сигналом старшего разряда опорного кода, формировании импульсов рассогласования с частотой , пропорциональной модулю рассогласования сравниваемых по фазе сигналов, суммировании с сигналами выходного кода импульсов рассогласования с учетом знака рассогласования, изменении сигналов выходного кода до устранения рассогласования между перемещением и эквивалентным ему выходным кодом, первый и второй импульсные сигналы формируют в виде суммы нескольких импульсных последовательностей в зависимости от выходного кода с соответствующими амплитудами . Устройство для реализации способа содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, фазовращатель 3, блок 4 формирования импульсов рассогласования, реверсивный счетчик 5. блок 6 функционального преобразования кодов, цифроаналоговые преобразователи 7 и 8. 3 ил. со с VJ CJ V4 1 СА N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з H 03 M 1/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы (л)

4 4. (гд

Ф х

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703201/24 (22) 08.06.89 (46) 30.05.92, Бюл, М 20 (72) И.Г.Чернов, В.Л.Ройтер, Е.Н.Малобродская и Л.М.Деревенчук (53) 681.325(088.8) (56) Патент США М 3686487, кл. 235-151.3, опублик. 1972.

Высокоточные преобразователи угловых перемещений. Под ред.А.А.Ахметжанова.— M,: Энергоатомиздат, 1986, с.118, рис.9.8. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД (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 путем управления длительностью и амплитудой сигналов в функции выходного хода, согласно способу преобразования перемещения в код, основанному на формировании сигнала пилообразно изменяющегося опорного кода, формировании из сигналов опорного и вы. ходного кодов первого и второго импульсных сигналов с периодом, равным периоду сигнала опорного кода, с амплитудами первых гармоник, близкими к функциям синуса

ЬЦ,, 1737734 А1 и косинуса от сигналов выходного кода, модуляции по амплитуде первого и второго сигналов в функции синуса и косинуса от перемещения, суммировании промодулированных сигналов, выделении первой гармонической составляющей иэ суммарного сигнала, сравнении ее по фазе с сигналом старшего разряда опорного кода, формировании импульсов рассогласования с частотой, пропорциональной модулю рассогласования сравниваемых по фазе сигналов, суммировании с сигналами выходного кода импульсов рассогласования с учетом .знака рассогласования, изменении сигналов выходного кода до устранения рассогласования между перемещением и эквивалентным ему выходным кодом, первый и второй импульсные сигналы формируют в виде суммы нескольких импульсных последовательностей в зависимости от выходного кода с соответствующими амплитудами. Устройство для реализации способа содержит генератор 1 импульсов, делитель

2 частоты, фаэовращатель 3, блок 4 формирования импульсов рассогласования, реверсивный счетчик 5 ° блок 6 функционального преобразования кодов, цифроаналоговые преобразователи 7 и 8. 3 ил.

1737734

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

Цель изобретения — повышение точности преобразования путем управления длительностью и амплитудой .сигналов в функции выходного кода.

На фиг.1 представлена структурная схема уст 1ойства для реализации способа; на фиг.2 — циклограмма импульсных последовательностей; на фиг.3 — циклограмма первого. и второго импульсных сигналов для различных значений выходного кода.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, фаэовращатель 3, блок 4 формирования импульсов рассогласования, реверсивный счетчик 5, блок 6 функционального преобразования кодов и цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает высокочастотные импульсы, На выходах делителя 2 формируются сигналы пилообразно изменяющегося опорного кода. Из совокупности сигналов опорного кода делителя 2 и выходного кода реверсивного счетчика 5 в блоке

6, выполненном в виде постоянного запоминающего устройства, формируются первый и второй импульсный сигналы с периодом, равным периоду опорного кода делителя 2.

Эти сигналы формируются в виде суммы импульсных последовательностей. Импульсные последовательности, полученные в блоке 6 в зависимости от 4-разрядного опорного кода, представлены на циклограмме фиг.2а-з, а суммы нескольких импульсных последовательностей на выходах блока

6 в зависимости от сигналов выходного кода — на фиг.2 л.м. Каждая иэ сумм импульсных последовательностей в блоках 7 и 8умножается на соответствующий постоянный коэффициент Bi и полученные произведения суммируются. В результате на выходах ЦАП

7 и 8 формируются импульсные сигналы с периодом, равным периоду сигналов опорного кода делителя 2, амплитудами первых гармоник, близкими к функциям синуса и ! косинуса от выходного кода реверсивного счетчика 5 и отношением амплитуд, равным тангенсу выход ;ого кода. При этом амплитуды первых гармоник выходных сигналов

ЦАП 7 и 8 могут отличаться от синуса и косинуса выходного кода, но отношение этих амплитуд равно тангенсу выходного кода реверсивного счетчика 5. Выходные си налы ЦАП 7 и 8 для различных значений выходного кода представлены на фиг.3.

Фазовращатель 3 выполнен в виде синусно-косинусного вращающегося транс5 форматора (СКВТ), В фазовращателе 3 осуществляется модуляция по амплитуде первого и второго импульсных сигналов с . выходов ЦАП 7 и 8 в функции синуса и коси- нуса от перемещения и суммирование про10 модулированных сигналов. На выходе фазовращателя 3 формируется сигнал, первая гармоника которого смещена по фазе относительно сигналов опорного кода на величину, пропорциональную перемещению.

15 В блоке 4 с помощью фильтра выделяется первая гармоническая составляющая из выходного сигнала фазовращателя 3 и сравнивается по фазе (с помощью фазового детектора) с выходным сигналом старшего

20 разряда делителя 2. Из постоянного напряжения, пропорционального разности фаз сравниваемых сигналов, в блоке 4 формируются импульсы рассогласования с частотой, пропорциональной модулю рассогласова25 ния. Эти импульсы поступают с выходов блока 4 на входы сложения или вычитания реверсивного счетчика 5 в зависимости от знака рассогласования фаз сравниваемых сигналов. Выходной код реверсивного счет30 чика 5 изменяется до. устранения рассогласования между перемещением и кодом реверсивного счетчика 5.

Коэффициенты Bi могут быть выбраны в

1 1

35 виде двоичных чисел В =1/2; B2= —; B —, ...

4 8

Представленные на фиг.3 синусный А> и косинусный А выходные сигналы ЦАП 7 и 8 сформированы 4-разрядным делителем 2 и

11-разрядным реверсивным счетчиком 5

40 (К=0,...2 -1). При этом в блоке 6 формируется восемь импульсных последовательностей fi,...fa (фиг,2а-э}.

На фиг.2 представлено также содержание С первой гармоники в каждой из восьми

45 импульсных последовательностей. Путем суммирования в определенной комбинации из восьми импульсных последовательностей в блоке 6 формируются три суммы импульсных последовательностей (i-1,2,3) для

50 синусного сигнала и три суммы для косинусного сигнала, которые в ЦАП 7 и 8 умножаются на соответствующие коэффициенты Bi и суммируются.

55 Управление длительностью и амплитудой синусного и косинусного сигналов питания фазовращателя позволяет с большой точностью компенсировать фазовый сдвиг, вызванный перемещением, при достаточно малом количестве разрядов делителя 2 и

1737734 (Хр ) и С»»1 ИЪ «1» 44

° ° ° ° е -» - см m -3- «ъ с.

° е ° ° В ° а .Я е

° с ° ° °

С1=0„М2оо

П=ОЖМ2

t. а=огю7

° е °

° ° ° е ° е

° ° °

° ° ° ° е

° е ° е е °

Е °

° °

° ° ° е °

° °

° ° ° Э

° Э

° °

° ° °

° ° е е

° °

° °

° ° е

° °

° °

° ° ° е е

П=00766 а

° °

° Р е ° е е ф е е

° °

° е

С1=-007бя

П=Щ1П7

t д Ь е

° ° с

° е

° °

° ° е

° ° б ° Э °

° ° ° °

° ° °

° °

° °

° ° °

° ° е

° ф Е

° ° ° °

° °

° °

° ° ° ° е °

° °

° е

° °

С1=-03282

0=-ОР8288

° ° ° б

° ° °

° °

° °

° °

° ° °

° ° ° е

° ° е

° ° е

° °

° ° °

° е °

° °

° °

4 °

° °

° °

° °

° ° °

a °

° °

° ° е °

° °

° °

° °

° °

Cl=-Щ0710

ЦАП, что повышает точность преобразова-. ния перемещения в код

Ф о р мул а из об рете н и я

Способ преобразования перемещения в код, основанный на формировании сигналов пилообразно изменяющегося опорного кода. формировании из совокупности сигналов опорного и выходного кодов первого и второго импульсных сигналов с периодом, равным периоду следования сигналов опорного кода, с амплитудами первых гармоник, близкими к функциям синуса и косинуса от сигналов выходного кода, и отношением амплитуд, равным функции тангенса от сигналов выходного кода, модуляции по амплитуде первого и второго импульсных сигналов в функции синуса и косинуса от перемещения, суммировании промодулированных сигналов, выделении первой гармонической составляющей из суммарного сигнала, сравнении ее по фазе с сигналом старшего разряда опорного кода, 5 формировании импульсов рассогласования с частотой, пропорциональной модулю рассогласования сравниваемых по фазе сигналов, суммировании с сигналами выходного кода аимпульсов рассогласования с учетом

10 знака рассогласования, изменении сигналов выходного кода до устранения рассогласования между перемещением и эквивалентным ему сигналом выходного кода, о т л и ча ю щ ий с я тем, что. с целью повышения

15 точности преобразования, первый и второй импульсные сигналы формируют в виде суммы нескольких импульсных последовательностей в зависимости от выходного кода с

20 соответствующими амплитудами, l737734 йi|коi йв(В 0) и кч

8oN l й<к-а йю (к а

ВЬ(к 25% йе(К256 йв(к 35 йэ(к 5 AelKW

Фиг. 3

Составитель А,Смирнов

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э,Лончакова

Заказ 1906 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5, Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101