Перетворювач кута повороту вала у код

Союз Советских Социал ис т ически к Республик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К (И) 942098 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт свнд-ву (22)3анвлено 20.11.80 (21) 3006^9Vi8-2*f с присоединением заявки № ГосударякнкыЙ комитет СССР по делам изобретений к открытий .Кл3 G08 С (2і)Приоритет ~ Опубликовано 0 7 . 0 7 - 8 2 . Бюллетень Jft2 5 Дата опублнковання описания 09*07*82 (72) Авторы изобретения (53)УДК 6 81.325 (088.8) Д. Н. Никонов, В. И. Немковский и Н. А. Макарчук (7)) Заявитель (5*0 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД 1 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие синусно-косинусный вращающийся трансформатор, вход которого подключен к источнику переменного напряжения, а выхо10 ды - к аналоговым входам блока функционального преобразователя, выход которого подключен к цифровому интегратору, а выходы цифрового интегратора подключены к цифровым входам бло- 1 5 ка функционального преобразования f i j Недостаток известного преобразователя - динамическая погрешность, вызванная цифровым интегратором. Другие известные преобразователи 20 угла в код содержат синусно-косинусный вращающийся трансформатор, подключенный к коммутатору квадрантов, аналоговые выходы которого через пос ледовзтельно соединенные сумматор, фазосдвигающий элемент и формирователь импульсов подключены к распределителю импульсов, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к синхронизирующим входам последовательно соединен-! ных 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 С 2 ] . Недостаток таких преобразовате- І лей - сложность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к аналоговым входам блока функционального преобразования кода в напряжение, выход которого через 9*42098 1, выходы которого подключены к аналоговым входам блока 2 функционального преобразования кода в напряжение, выход которого через усилитель 3 подключен к одному входу элемента И k, выход источника 5 команды ПУСК подключен к одному управляющему входу регистра 6 и управляющему входу распределителя 7 импульсов, выход источника 8 переменного напряжения, подключен к синусно-косинусному вращающемуся трансформатору 1 , через последовательно соединенные фазосдвигающий элемент 9 и компаратор 10 к другому входу элемента И kt а через компаратор 11 - к сигнальному входу распределителя 7 импульсов, выходы которого подключены к установочным вхйдам регистра 6, другой управляюНедостаток и з в е с т н о г о преобразоват е л я - п о г р е ш н о с т ь , вызванная к в а д р а - 2 0 щий вход регистра 6 подключен к цифровым входам блока 2. Выходы регистт у р н о й составляющей в выходных с и г н а ра 6 являются выходами преобразователах с и к у с н о - к о с и н у с н о г о вращающеголя. ся трансформатора. I Преобразователь работает следуюЦель и з о б р е т е н и я - повышение т о ч - 2 5 щим образом. ности преобразователя. На выходе синусно-косинусного П о с т а в л е н н а я цель д о с т и г а е т с я т е м , трансформатора 1 формируются сигналы что в преобразователь у г л а поворота переменного тока, модулированные в вала в к о д , содержащий с и н у с н о - к о с и функции синуса и косинуса угла повонусный вращающийся т р а н с ф о р м а т о р , вырота о£, которые поступают на аналоходы к о т о р о г о подключены к аналоговым говые входы блока 2. На цифровые вховходом б л о к а ф у н к ц и о н а л ь н о г о п р е о б р а ды блока 2 с выхода регистра 6 постуз о в а н и я к о д а в н а п р я ж е н и е , выход к о т о пает выходной к о д ( ^ . Блок 2 выполняет р о г о ч е р е з у с и л и т е л ь подключен к о д функциональное преобразование по форному входу элемента И, д р у г о й в х о д муле элемента И соединен с выходом п е р в о г о 3 5 U s i n d- cos N - U cose* • sin N = к о м п а р а т о р а , выход и с т о ч н и к а команды = U sin (cfc-N) (1) ПУСК подключен к одному управляющему у с и л и т е л ь подключен к одному в х о д у элемента И, выход и с т о ч н и к а команды ПУСК подключен к одному управляющему входу р е г и с т р а и управляющему в х о д у р а с п р е д е л и т е л я и м п у л ь с о в , выход и с т о ч - 5 н и к а п е р е м е н н о г о напряжения подключен к с и н у с н о - к о с и н у с н о м увращающемуся т р а н с ф о р м а т о р у , через первый к о м п а р а т о р - к д р у г о м у в х о д у элемента И и ч е р е з в т о р о й к о м п а р а т о р - к с и г н а л ь - 10 ному входу р а с п р е д е л и т е л я и м п у л ь с о в , выходы к о т о р о г о подключены к у с т а н о в о ч ным входам р е г и с т р а , д р у г о й у п р а в л я ю щий вход р е г и с т р а с о е д и н е н с выходом элемента И, а выходы р е г и с т р а п о д к л ю - 15 чены к цифровым входам б л о к а ф у н к ц и о н а л ь н о г о п р е о б р а з о в а н и я кода в н а п р я жение £ з ] . Выходной с и г н а л б л о к а 2 , п р о п о р - • входу р е г и с т р а и управляющему входу циональный с и н у с у р а з н о с т и у г л а ^ и р а с п р е д е л и т е л я и м п у л ь с о в , выход и с 40 кода N, ч е р е з у с и л и т е л ь - о г р а н и ч и т е л ь т о ч н и к а п е р е м е н н о г о напряжения п о д 3 п о с т у п а е т на о д и н в х о д э л е м е н т а ключей к с и н у с н о - к о с и н у с н о м у вращаюИ *4. Преобразование у г л а в к о д п р о и з щемуся трансформатору и ч е р е з в т о р о й в о д и т с я по принципу п о р а з р я д н о г о в з в е к о м п а р а т о р - к с и г н а л ь н о м у входу р а с шивания и н а ч и н а е т с я с приходом к о п р е д е л и т е л я и м п у л ь с о в , выходы к о т о р о 4S манды ПУСК, по к о т о р о м у р е г и с т р 6 и г о подключены к установочным входам распределитель 7 у с т а н а в л и в а ю т с я в р е г и с т р а , д р у г о й управляющий вход нулевое п о л о ж е н и е . р е г и с т р а с о е д и н е н с выходом элемента Компараторы 11 и 10 вырабатывают И, а выходы р е г и с т р а подключены к т а к т о в ы е импульсы в моменты п е р е х о д а цифровым входам блока ф у н к ц и о н а л ь н о г о 50 п е р е м е н н о г о напряжения и с т о ч н и к а 8 и фап р е о б р а з о в а н и я кода в н а п р я ж е н и е , зосдвигающего э л е м е н т а 9 ч е р е з ноль при введен фазосдвигающий э л е м е н т , вход положительном г р а д и е н т е . В р а с п р е д е к о т о р о г о соединен с и с т о ч н и к о м п е р е лителе 7 п р о и с х о д и т продвижение " 1 " м е н н о г о н а п р я ж е н и я , а выход подклюот с т а р ш е г о разряда к младшему. Выч е н к первому к о м п а р а т о р у . С т р у к т у р н а я схема п р е о б р а з о в а т е л я 55 ходной к о д р а с п р е д е л и т е л я 7 п о с т у п а ет п о с л е д о в а т е л ь н о на у с т а н о в о ч н ы е п р е д с т а в л е н а на ч е р т е ж е . входы р е г и с т р а 6 . В каждом следующем Преобразователь содержит с и н у с н о та_кте і п р о и з в о д и т с я з а п и с ь " 1 " в к о с и н у с н ы й вращающийся трансформатор 9^2098 один из разрядов регистра 6. В блонусный вращающийся трансформатор, выке 2 решается тригонометрическое урав- ходы которого подключены к аналогонение (1) с вновь образованным кодом вым входам блока функционального преNj, регистра 6. В результате выходное образования кода в напряжение, выход напряжение блока 2 и усилителя 13 которого через усилитель подключен к изменяется. Это напряжение поступает одному входу элемента И, другой вход на один из входов элемента И ч, на элемента И соединен с выходом перводругой вход которого поступает строго компаратора, выход источника команбирующий импульс компаратора 10, ды ПУСК подключен к одному управляюсдвинутый по отношению к напряжению 10 щему входу регистра и управляющему источника 8 на четверть периода. Есвходу распределителя импульсов, выход ли при поступлении стробирующего имисточника переменного напряжения пульса сохраняется " 0 " на выходе подключен к синусно-косинусному враэлемента И k, то единица, записанщающемуся трансформатору и через втоная в соответствующий разряд регист- is рой компаратор - к сигнальному входу ра 6, сохраняется, в противном слураспределителя импульсов, выходы кочае записанная в регистр 6 " 1 " сбраторого подключены к установочным вхосывается выходным сигналом элемента дам регистра, другой управляющий вход И к. регистра соединен с выходом элемента И, а выходы регистра подключены к Таким образом, за цикл преобразо- 20 цифровым входам блока функциональнования по мере продвижения " 1 " в расго преобразования кода в напряжение, пределителе 7 от старшего разряда к о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с младшему, в регистре 6 сформирован целью повышения точности преобразовакод текущего угла поворота. 25 теля, в него введен фазосдвигающий В предлагаемом преобразователе элемент, вход которого соединен с исв процессе формирования выходного точником переменного напряжения, а кода опрос состояния блока 2 функциовыход подключен к первому компаратонального преобразования производится ру. в моменты, когда квадратурная составляющая выходного сигнала синусно-коси-JO Источники информации, нусного вращающегося трансформатора принятые во внимание при экспертизе 1 близка нулю, в результате точность 1. Зверев А. Е. и др. Преобразовапреобразователя угла поворота вала в тели угловых перемещений в цифровой код увеличивается. код. Л . , "Энергия", 197^, с. 11*3. 35 рис. 67Формула изобретения 2. Авторское свидетельство СССР № 758219, кл. G 08 С 9/0 9 ю , ,. ^ , Составитель А. Смирнов Редактор H. Кешеля І £ Х £ § Д К_-_Мы1Льо_ „ Заказ 5857/53 Тираж 6^2 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Филиал ППП "Патент", "I 4 У < 6 -С ' ,