Преобразователь угла поворотавала b код

Преобразователь угла поворотавала b код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и|180 1 02З (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 300 79 (21) 2743133/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300181 Бюллетень Мо 4 (я)м. к„.

G 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 325 (088. 8) Дата опубликования описания 31,0181 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с ЦВИ.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), подключенный к переключателю октантов, одни выходы которого подключены к разрядам регистра выходного кода, а другие — к умножителям, другие входы умножителей через соответствующие функциональные преобразователи соединены с выходами младших разрядов регистра, а вы- 15 ходы умножителей подключены к вычитателю, выход вычитателя через компаратор подключен к регистру младших разрядов кода (Ц .

Недостатком известного преобразо- 20 вателя является его сложность и невысокая точность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последоцательно соединенные синусно-косинусный вращающийся трансформатор, переключатель квадрантов, одни выхолы которого подключены к двум стар- 30 шим разрядам регистра выходного кода, а другие — к последовательно соединенным формирователям кода младших разрядов, каждый из которых состоит из суммирующего и вычитающего операционных усилителей с коэффициентом передачи по одному иа входов пропорционально синусу, а по другому — косинусу угла, соответствующему значению единицы формируемого разряда, выходы операционных усилителей соединены с первыми входами ключей и через определитель равнозначности фаэ с входом разряда регистра и с управляющими входами ключей, вторые входы ключей соединены с входами формирователя младших разрядов кода и входами операционных усилителей, выходы ключей — с выходами формирователя кода младших разрядов последовательно соединенные фазосдвигающий элемент, формирователь импульсов и распределитель импульсов, выходы которого подключены к синхронизирующим входам определителя равнозначности фаз соответствующих разрядов, а вход фазосдвигающего элемента подключен к выходу суммирующего операционного усилителя формирователя третьего разряда кода 2.

801023

Старшие разряды в известном преобразователе определяются с помощью логических преобразователей в переключателе квадрантов в зависимости от фаз синусного и косинусного напряжений.

Дальнейшее кодированИе осуществляется путем сравнения фаз напряжений V ° s i и (о -З60мф и V°, соs (a-360%к), получаемых на выходах операционных усилителей формирователей кода младших разрядов, Сравнение фаз и управление ключами, через которые сигналы подаются на последующий формирователь, осуществляется с помощью определителей равнозначности Pj .

Недостатком известного преобразо- 15 вателя является его сложность.

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворо- 2О та вала в код, содержащий синуснокосинуснЫй вращающийся трансформатор, подключенный к коммутатору квадрантов, аналоговые выходы которого через последовательно соединенные суммирующий усилитель, фазосдвигающий элемент и формирователь импульсов подключены к распределителю импульсов, другой вход распределителя импульсов соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к синхро низирующим входам последовательно соединенных формирователей кода младших разрядов, один вход первого из которых соединен с одним аналоговым выходом коммутатора квадрантов, цифроз вые выходы коммутатора квадрантов и формирователей младших разрядов кода подключены к регистру, каждый из формирователей младших разрядов кода состоит из суммирующего усилите- 4Q ля, переключателя и компаратора, аналоговые входы формирователя младших разрядов кода подключены к входам суммирующего усилителя, синхрониэирующий вход подключен к синхронизирующему входу компаратора, один аналоговый выход соединен с выходом переключателя, а цифровой выход соединен с выходом компаратора .и подключен к управляющему входу переключателя, один вход которого соединен с одним входом суммирующего усилителя, а выход суммирующего усилителя подключен к входу компаратора, введен инвертор, вход которого соединен с другим аналоговым выходом коммута- О тора квадрантов,,а выход подключен к другому входу первого из последовательно соединенных формироватвлей младых разрядов кода, соединенному с другим входом переключателя, а вы- що ход суммирующего усилителя подключен к другому выходу формирователя младших разрядов кода.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя," на фиг. 2структурная схема одного из формирователей младших разрядов кода.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор 1, подключенный к коммутатору 2 квадрантов, аналоговые выходы которого через последовательно соединенные суммирующий усилитель 3, фазосдвигающий элемент 4 и формирователь импульсов подключен к распределигелю. G импульсов, другой вход распределителя б импульсов соединен с генератором 7 импульсов, а выходы подключены к синхронизирующим входам последовательно соединенных формирователей 8 кода младших разрядов, один вход первого из которых соединен с одним аналоговым выходом коммутатора 2 квадрантов, цифровые выходы коммутатора 2 квадрантов и формирователей 8 младших разрядов кода подключены к регистру 9, каждый из формирователей 8 младших разрядов кода состоит из суммирующего усилителя 10, переключателя 11 и компаратора 12, аналоговые входы формирователя 8 младших разрядов кода подключены к входам суммирующего усилителя 10, синхронизирующий вход подключен к синхрониэирующему входу компаратора 12, один аналоговый выход соединен с выходом переключателя. 11, а цифровой выход соединен с выходом компаратора 12 и подключен к управляющему входу переключателя 11, один вход которого соединен с одним входом суммирующего усилителя 10, а выход суммирующего усилителя 10 подключен к входу компаратора 12, инвертор 13, вход которого соединен с другим аналоговым выходом коммутатора 2 квадрантов, а выход подключен к другому входу первого иэ последовательно соединенных формирователей 8 младших разрядов кода и соединен с другим входом переключателя 11, а выход суммирующего усилителя 10 подключен к другому выходу формирователя 8 младших разрядов кода.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжения с синусной и с косинусной обмоток СКВТ1 поступает в коммутатор 2 квадрантов, в котором в зависимости от фаз напряжений Чь поб и

Vcosф,, определяются значения двух старших разрядов кода и записываются в регистр 9 кода. Коммутатор 2 квадрантов, в зависимости от значений первых двух разрядов, коммутирует через инвертор 13 выходные напряжения СКВТ таким образом, чтобы на входы формирователя 8 кода поступали напряжения Чы n и минус Vcosa, соответствующие первому квадранту, т ° е. О,й и « 90 . Эти напряжения д суммируются на усилителе 10, коэффи801023 циенты усиления которого по каждому входу для формирователя 3-го разряда равными/2соэ46 . В результате на выходе усилителя 10 получается напряжение U = U s i n (Ос -45о) . Это нао .Ш пряжение на компараторе 12 в зависимости от угла Ф. поворота СКВТ преобразуется в положительный ("1") или отрицательный ("0 ") уровень. Одновременно напряжение с коммутатора 2 через суммирующий усилитель 3 и фазосдвигающий элемент 4, который сдвигает фазу этого напряжения на 904, и через формирователь 5 синхронизирующих импульсов поступает на информационный вход распределителя 6 такто-35 вых импульсов, а на синхронизирующий вход распределителя 6 поступают сигналы генератора 7 импульсов. На выходах распределителя 6 тактовых импульсов формируется временная после- щ довательность импульсов, которые последовательно подаются на синхронизирующие входы формирователей 8 кода младших разрядов.

Поскольку тактовый импульс сдвинут 2 по фазе относительно запитывающего

СКВТ сигнала на 90,то выходной сиго нал компаратора 12 формируется в мо Мент прохождения остаточного сигнала через нуль. Таким образом,исключается влияние остаточного сигнала СКВТ на показания младших разрядов преобразователя. Для этого в состав компаратора 12 вводится триггер О-типа.

Определение значения младшего разряда производится в момент подачи на синхронизирующий вход триггера.тактового импульса. Если в момент прихода тактового импульса напряжение на .0-входе положительно, то значение разряда равно "1", если напряжение 40 на 0-входе отрицательно, то значение разряда равно "0".

В зависимости от значения 3-го разряда, с выхода переключателя 11 подается на один вход формирователя 4

4-ro разряда напряжение V ьiпЖ, если значение 3-го разряда кода равно "0" или Ч„. ense,åñëè значение 3-го разряда кода равно "1". На второй вход формирователя 4-ro разряда всегда подается напряжение, равное о

v „siп(ac -45 ).

На выходе суммирующего усилителя

10 формирователь 8 четвертого разряда кода формируется напряжение

V s in (-45О+22,5 ), если значение

3-го разряда было равно нулю, или напряжение V> s i n (-45 -22, 5 > ), если значение 3-го разряда было равно

"1". Это напряжение подается на вход формирователя 8 5-го разряда и на Щ вход компаратора 12 4-го разряда, в зависимости от состояния которого на выходе переключателя 11 формиру ется второе выходное напряжение формирователя 8 четвертого разряда и выходной код этого разряда, поступающий в регистр 9.

Суммирующий усилитель 4-го разряда суммирует входные напряжения с коэффициентами по двум входам, равными ij2Cos22 50 . Аналогичным образом происходит формирование кода и выходных аналоговых напряжений в последующих разрядах. При этом суммирование входных напряжений для каждого разряда производится с коэффи( циентами 360

2соь 2„

Таким образом, рассмотренный преобразователь имеет принцип действия, аналогичный известному. Исключение иэ состава формирователей вычитающих усилйтелей упрощает предложенный преобразователь по сравнению с известным. формула изобретения

Преобразователь угла поворота .вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, подключенный к коммутатору квадрантов, аналоговые выходы которого че-. рез последовательно соединенные суммирующий усилитель, фазосдвигающий элемент и формирователь импульсов подключен к распределителю импульсов, другой вход распределителя импульсов соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к синхронизирующим входам последовательно соединенных формирователей кода младших разрядов, один вход первого из. которых соединен с одним аналоговым выходом коммутатора квадрантов, цифровые выходы коммутатора квадрантов и формирователей младших разрядов кода подключены к регистру, каждый из формирователей младших разрядов кода состоит из суммирующего усилителя, переключателя и компаратора, аналоговые входы формирователя младших разрядов кода подключены к входам суммирующего усилителя, синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему входу компаратора, один аналоговый выход соединен с выходом переключателя, а цифровой выход соединен с выходом компаратора и подклю" чен к управляющему входу переключателя, один вход которого соединен с одним входом суммирующего усилителя, а выход суммирующего усилителя подключен к входу компаратора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введен инвертор, вход которого соединен с другим аналоговым выходом коммутатора квадрантов, а выход подключен к другому входу первого иэ последовательно соединенных формирователей младших разрядов кода и соединен с другим входом переключа801023 рие. 2

Составитель A. Смирнов

Редактор Е. Лушникова Техред Ж. Кастелевич

Корректор Г. Назарова

Подписное

Заказ 10434/67 тираж 702

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул Проектная, 4 теля, а выход суммирующего усилителя подключен к другому выходу формирователя младших разрядов кода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шмид Г. Устройства и принцип действия преобразователей аналог-код, перевод Р 4211 (71) ГОНТИ, 1971, с. 213, рис. I V- X I .

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 92623962 кл. G 08 C 9/04,1978 °