Устройство для преобразования перемещений в код

Устройство для преобразования перемещений в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалнстическмк

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i i 742999 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено27.03.78 (21) 2596345/18-24 (51) M. Кл.

6 08 С 9/04 с присоединением заявки,%—

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.06.80. Ьктллетень № 23

Дата опубликования описания 25.066.80 (53) УДК 681. .34(088,8),А. Н. Черногорский, А, Н. Круглов, Г. А. Цветков, И, А, Смуров и А. В. Иванов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕШЕНИЙ

В КОД!

Изобретение относится к системам ав томатического управления для лифровой индикации положения элементов управляе- мого объекта, а именно, к преобразователям перемещений в код.

Известно устройство для преобразования угловых перемещений в код, содержащее синусно-косинусный преобразователь, соединенный через усилитель и коммутатор с реверсивным счетчиком, в котором установлен штфроаналоговый пре10 образователь, соединенный с синусно-косинусным преобразователем (1) Недостаток этого устройства состоит

15 в сравнительно низкой точности.

Наиболее близким по техническому решению к данному устройству является устройство для преобразования перемещений в код, содержащее датчик, выход которого через блок усилителей соединен с первым входом . цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока выбора знака, 2 распределитель сигналов, первый выход которого через фильтр соединен с входом датчика, второй выход — с первым входом анализатора рассогласования, к второму входу которого подключен выход блока выбора знака, третий выход распре- делителя сигналов соединен с первым входом блока выбора дискретности, к второму входу которого подключен выход анализатора рассогласования, а к выходувход реверсивного счетчика (2) .

Недостаток этого устройства состоит в сравнительно низком быстродействии и помехоустойчивости из-за искажений информационных сигналов несущей частоты запитки датчика, вызываемыми ступенчатым воздействием сигналов по цепи обратной связи.

Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивосттт устройства для преобразования перемещений в код, Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены синусно-коси д рцо(3 нусный цифровой преобразователь и дополнительный цифроаналоговый преобра-" зователь, первый вход которого ере; —. блок усилителей соединен со вторым выхО дОм дат чика, B Выхо д — с Вт Ор ым вх О."

Дом блока выбора знака, третий вход которого и вторые входы цифроаналоговых преобразователей соединены с выходами синусно-косинусного цифрового преобразователя, первый вход которого соединен 10 с выходом блока выбора дискретности, второй вход — с четвертым выходом расфеделителя сигналов.

Ла фиг. ) изображена структурная схема устройства для преобразователя перемещений в код, на фиг. 2 — диаграммы распределения сигналов рассогласования.

Устр о йст Во для преобразования Норемещений в код содержит распределитель

1 сигналов, фильтр 2, датчик 3, блок

4 усилителей, цифроаналоговый преобразователь (ПАП) 5, дополнительный цифроаналоговый преобразователь (БЛП) 6, синусно-косинусный цифровой преобразователь 7, блок 8 выбора знака, анализатор 9 рассогласования, блок 1О выбо-ра дискретности, реверсивцый счетчик 11, 2 Ф)

Выходы датчика 3 через блок 4 уси-Лителей соединены с входами цифроаналс-говых преобразователей 5 и 6, выходы кг. торых соединены соответственно с пер35

Вым и вторым входами блока 8 выбора

Знака. Первый, второй, третий и четвертый выходы распределителя 1 сигналов соединены соответственно с входом фильтра 2, с первыми входами анализатора 9

Ql) рассогласования и блока 1О выбора дискРЕТНОСТИ, СО ВТ ОРЫМ ВХОДОМ СИНУСНО"— - КОСИ-нусного преобразователя 7. Выход бло— ка 1О выбора дискретности соединен с

Входом реверсивного счетчика 1 l. Пер4

SbIII, второй и третий выходы сипусно-ко-. синусного преобразователя 7 соединены соответственно с Вторыми Входами цифрО= аналоговых преобразователей 5 и 6 и с третьим входом блока 8 выбора знака.. с;О

Выход б пока 8 выб ора знака сое ди не н с вторым входом анализатора 9 рассог— ласования. Выход анализатора рассоглас звания 9 соединен с вторым входом блоke 10 выборе дискретности, выход которого соединен с первым входом синусно-косинусиого преобразователя 7, второй

Вход которого соединен с входом датчика

Э.

Рассмотрим работу устройства на г имере работы с датчиком типа кругог;ого ипдуктосина, Импульсный сгп"нал распределителя 1 фпльтром 2 преобразуется в синусоидальный 7,„= V>, Я»»» {!3t, явля1ощийся сщ-налом запитки роторной обмотки- дат чика. С выходных обмоток датчика .3 снимаются информационные сигналы, промоцулированные по амплитуде по законам синуса и косинуса при перемещении нг угол 8 подвижной и неподвижной частей дат Inca относительно друг друга, Усиленные блоком 4 усилителей сигналы со статсрной обмотки датчика U»k15»I8 U»»IC S в виде опорных напряжений поступают в цифроаналоговые преобразователи 5 и 6.

Сипусно-косинусный цифровой преобразователь 7 вычисляет текущие значеkllIB функций $ л14 и СО54, по значениям величины 4, являющейся электрическим эквивалентом механического перемещения 6

Величины указанных функций, выраженные в двоичном коде, поступают на входы цифроаналоговых преобразователей

5 и 6, нг выходах которьгх обрез;"-ется нгпвяжения:

1тьь х 1 = Uteri l5»-»» А Сея 6 т„, »

Из цифрового преобразователя 7 в блоке Выбора знака ВВОдится информация

О знаках $i»» 4 и1 ОМ;позволяющая судить о том, В какой четверти периода информационного сигнала происходит работа.

В соответствии с этим выбираются знаки произведений $»»l

Анализатор 9 рассогласования решаcw г k ранце (иге б= $г»»й 8): SiNc(Crjs0 С051 5 ъ В и определяет знак величины рассогласова—

-ния (6)0 лай (0).

Б зависимости от знака рассогласования цифровой преобразожтель 7 с диск ретностыо, заданной блоком 1Q выбора дискретности, производит выравнивание фаз между Ь in 4 и 5in8, Со54 и ГoS О до тех пор, пока величина рассогласования не будет меньшей одной дискреты, Величины приращений отрабатываемог о рассогласования с блока выбора дискрет-нОсти поступают HB синуснокосинусньтй цифровой преобразователь 7 в двоичном коде со знаком, определяемым знаком рассогласования. При атом в реверсивный счетчик 3 1 приращения записываюся со знаком, противоположным знаку записи,в цифровой преобразователь 7.

Распределитель 1 вырабBTывяет последОвятельнОс Гь ГактОвых импу лвсо Б, к Отор ые параллель» n Выдаются в яня ли за:тор рассогласования, бпок выбора дискретности и в цифровой синусно-косипус— ный преобразователь.

Анализатор рассогласования и блок выбора дискретности работают следующим образом.

Определение истинного значения измеряемой величины осушествляется последоватепьным заданием приращений комленсационной веПичине, равных удвоенной величине дискретности и противопо.— ложных знаку текущего расссгласования.

Если по опросу 1 (фиг. 2 R) вели дина рассогласования оказывается положитепьной, то компенсационной величине дается отрицательное прирашение, равное удвоенной величине дискретности. Ec u по опросу И (фиг. 2 й), величина оассогласования также положительна, то положительное приращение дается равным поповине предыдушего прирашения, а следуюшее отрицательное прирашение — равным удвоенному отрицательному приращению. Если оказывается, что по опросу I рассогласование отрицательно, то следуюшее положительное прирашение равно предыдушему отрицательному, а следующее отрицательное — поповине предыду— шего положительного.

При отработке отрицательных рассогпасований по опросу 1 (фиг, 2С) знаки выдаваемых приращений меня(отся на противоположные относительно тех, что описаны в вышеизложенном алгоритме работы анализатора рассогласования и блока выбора дискретности. ц

Работа с переменной дискретностью увеличивает скорость преобразования. Погрешность измерения при этом не превышает выбранной дискретности.

Из описания структурной схемы и ра- 45 боты функционапьных частей преобразователя видно, что динамическая программа, обуславливаюшая ступенчЬтое воздейсгапе на узлы и связи системы, не воздействует на входные и выходные сигналы Ы датчика, имеющие достаточно малый уровень информационных сигналов. Такой режим облегчает работу усилителей, имеюших в своем составе фильтры несущей частоты для выделения и усиления ин- S5 формационных сигналов с уровнем единиц микровольт.

Искпючение ступенчатых воздействий на датчик и усилитель снижает уровень.пьшает время успокоения

=й, что повышает помехоустой:: в.сгв и быстродействие всей системы

$ J e ., "

Зкономический эффект от внедрения может быть попучен за счет сокрашения

Оборудования, тяк как повышение быстродействия преобразователя в два раза позволяет использовать один преобразователь дпя работы с двумя датчиками . При стоимости одного преобразователя

1, 5 тыс. руб. экономический эффект от применения в устройстве числового программного управпения одного преобразовлтеля вместо двух составит порядка

", 2 тыс. рубле A.

Ор у-ла изобретении

Устройство для преобразования переме- ..:,еннй а код, содержаьчее датчик, первый выход которого через блок усилителей

-.О- длнен с первым входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соед -.Пен с первым входом блока выбора знака, распределитель сигналов, первый выход которого через фильтр соединен с входом дят шкя., второй выход — с первым входом анализатора рассогласования, к второму входу которого подключен вы=;on блока выбора знака, третий выход распределителя сигналов соединен с первым входом бпока выбора дискретности, к второму входу которого подключен вы.;од анализатора рассогласования, а к выходу — вход реверсивного счетчика, о т— пичаюп.ееся тем, что,сцелью

1;эвышепил бь стродействия и помехоустойчи,ocin устройства, в него введены сипуспо — косинусный цифровой преобразователь и дополнительный цифроаналого-. вый преобразователь, первый вход которого через бпок усилителей соединен со вторым выходом датчика, а выход — с гторым входом блока выбора знака, третий вход которого и вторые входы цифроаналоговых преобразователей соединены с выходамп синусно-косинусного цифрового преобразователя, первый вход которого соединен с выходом блока выбора дискретности, второй вход — с четвертым выходом распределитепя сигналов.

Источники информации, принятые во внима ше при экспертизе

1. Зверев А, Е. и др. Преобразс ватели угловых перемещений в цифровой код, 1974, с. 138.

2, Авторское свидетельство СССР

519746, кл, & 08 С 21/00, 1974 (прототип).

742999

Юие. 2

Составитель И. Назаркина

Редактор П. Макаревич Техред P. Олиян Корректор С. Шекмар

Заказ 3624/17 Тираж 682 Под яисное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобре тени и и откр ыти Д

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

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная. 4