SU1005128A2 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством .

По основному авт.св. 826385, известен преобразователь угла поворота вала в од, содержащий входной коммутатор, входы которого соединены с выходньо«1 обмотками синусно-косинусных вращанадихс  трансформаторов (СКВТ) и выходЪм адресного устройства ЦВМ, а ВЫХОДЫ)- с входами первого синусного и первого косинусного инвертирующих усилителей, последовательно соединенных соответственно с вторым синусным и вторым косинусным инвертирующими усилител ми, выход каждого инвертирующего усилител  соединен с соответствуквдим входом коммутатора октантов, регистр октантов , первый выход которого соединен с управл нлцим входом кс 1мутатора октантов, преобразователь напр жение - код (ИНК), содержащий сравнивающее устройство, преобразователь код - напр жение (ПКН) и регистр управлени , причем пр мой вход сравнивающего устройства соединен с синусным выходом коммутатора октантов, а инверсный вход соединен с выходом преобразовател  код - напр жение, вы-; ход сравнивающего устройства соединен с сигнальными входами регистра октантов и регистра управлени , первые входы которого соединены с управл к ди11Ш входами преобразовател  кодна пр жение , распределитель тактовых

10 сигналов, один выход которого соединен с тактовым входом коммутатора октантов, а другой - с тактовыми входами регистра управлени , регистра октантов и сравнивающего устрой15 ства, выход распределител  тактовых сигналов сзэединен с выходе фазирую;щего формировател , регистр хранени  кода,один вход которого соединение вторым выходом регистра октантов, .

20 другой - с вторым выходом регистра управлени , дополнительный линейный преобразователь код - напр жение, ансшоговый вход которого соединен с синусным выходом коммутатора октан25 тов и ПРЯМШ4 входом сравнивающего устройства; а управл ющие входы соединены с управл ющими входами преобразовател  код - напр жение и первыми выходами регистра управле30 ни , и резистивный делитель напр жени , состо щий из двух последовател но соединенных резисторов, причем средн   точка делител  напр жени  соединена с входом преобразовател  -код - .напр жение, один выходДелител  нлпр жени  соединен с косинусHLJM выходом коммутатора октантов, а другой - с выходом дополнительного линейного преобразовател  код напр жение LljНедостатком известного преобразо вател   вл етс  значительна  методическа  погрешнЪсть. Цель изобретени  - повышение точ ности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены второй дополнительный преобразователь код напр жение и токоограничивайщий эле мент, выводы которого подключены соответственно к средней точке дели тел  напр жени  и выходу второго до полнительного преобразовател  код напр жение , один вход второго допол тельного преобразовател  код - напр жение подключен к выходу дополнител ного преобразовател  код - напр жен а другие входы подключены к .выходам регистра управлени . На чертеже представлена струкТурйа  схема преобразовател . Преобразователь содержит синуснокосинусные вращающиес  трансформаторы (СКВТ) 1, выходы которых соед1 нены с входами коммутатора 2 каналов, управл ющий вход которого соединен с выходом адресного устройства 3. Синусный выход коммутатора 2 каналов соединен с последовательно включенными синусными инвертирующими усилител ми 4, а конусный - с последовательно включенными конусными инвертирующими усилител ми 5. Выходы усилителей 4 и 5 соединены с входами коммутатора 6 октантов, управл кхций вход которого соединен с выходом регистра 7 октантов, синусный выход коммутатора 6 соединен с пр мым входом сравнивающего устройства 8 преобразовател  9 напр жение - код, а косинусный выход соединен с одним выводом резистивного делител  10 напр жени . Вход регистра 7 октантов соединен с выходом сравниванвдего устройства 8-, а выход - с входом регистра 11 хранени  кода. Средн   точка делител  10 напр жени  соединена с входом преобразовател  кода в напр жение (ПКН) 12, выход которого подсоединен к инверсному входу сравнивающего устройства 8, а управл ющие входы (по числу разр дов кода ПКН 12) соединены с выходами регистра 13 управлени . Синусный выход KON MyTaTopa 6 октантов соединен с входом дополнительного ПКН 14, выход которого подсоединен к другому выводу делител  10 напр жени , а управл ющие входы ПКЧ 14 соединены с управл ющими входами ПКН 12.Управл ющие выходы распределител  15 тактовых сигналов соединены с входами коммутатора 6 октантов, регистра 13 управлени , сравнивающего устройства 8 и регистра 7 октантов.Вход распределител  15 тактовых сигнгшов соединен с выходом фазирующего формировател  16.. Выход регистра 13 управлени  соединен с входом регистра 11 хранени  кода. Один вход второго дополнительного ПКН 17 подключен к выходу ПКН 14, другие входы подключены к выходам регистра 13 управлёни ,а. выход ПКН 17 через токо- .ограничивающий элемент 18 подключен к средней точке делител  10. Преобразователь работает следующим образом. Последоветельность работы -преоб-, разовател  в цикле преобразовани  задаетс  распределителем 15 тактовых сигналов, который запускаетс  фазирующим формирователем 16 и управл ет работой комг утатора 6 октантов, регистра 7 октантов,сравнивагсщего устройства 8 и регистра 13 управлени . На выходе коммутатора 2 воспроизвод тс  синусные и косинусные напр жени того СКВТ, адрес которого поступает из адресного устройства 3. После прохрждени  через усилители 4 и 5 эти напр жени  поступают на коммутатор 6 октантов.При этом дважды инвертируемые синусные и косинусные напр жени  через коммутатор 6 октантов последовательно во времени подсоедин ютс  к пр мому входу сравнивающего устройства 8. В результате сравнени  с нулевым уровнем , подаваемым на инверсный вход устройства 8, определ ютс  знаки фаз синусного и косинусного напр жений, т.е. производитс  выбор квадранта и формируетс  значение первых двух старших разр дов выходного кода. После этого производитс  выбор октанта, дл  чего используютс  синусное и косинусное напр жени , приведенные к положительной фазе, что достигаетс  соответствующей коммутацией инвертированных и неинвертированных напр жений в коммутаторе б октантов, который управл етс  регистром 7 октантов и распределителем 15 тактовых сигналов. Сравнение напр жений происходит в сравнивающем устройстве 8 при подаче синусного напр жени  на пр мой вход, а косинусного напр жени  на инверсньй вход через делитель 10 и линейный ПКН 12 при полном значении кода . В результате этой операции в регистре 7 октантов формируетс  код номера октанта код трех старших разр дов), а на выходах коммутатора 6 октантов воепроизвод тс  два напр жени , причем одно из них соответствует синусу пер вого октанта (синусное), а второе косинусу первого октанта (косинусное ) . Эти напр жени  имеют положительную фазу, и синусное напр жение всегда мены е косинусного. Последующее преобразование п4)оисходнт в замкнутой системе преобразовател  9 напр жени  в код, который построен по методу поразр дного уравновешивани  и в качестве элемента обратной св зи имеет линейные ПКН 12, 14 и 17, соединенные с регистром 13 управ лени , в котором формируетс  код N угла в пределах октанта. При этом роль преобразуемого играет напр жение , снимаемое сосинусного выхода коммутатора октантов, а опорное напр жение формируетс  в точке соединени  элемента 18 с делителем 10 В преобразователе реализуетс  следующа  приближенна  зависимость

sin ct N(aCosoL+bN sinci

+ cN sinoL).

.

обеспечивающа  методаческую ошибку по углу не более .+15, что составл ет 0,0012% от угла 360 при значени х коэффициентов: а « 0,786 b 0,195 с 1-а-Ь 0,019. Из приведенной зависимости следуе что опорное Напр жение должно соответствовать значению

-;.,

- ,

а cosoL- - b N sinot- - с N sinot.

Дл  получени  произведени  N sineL используетс  дополнительный линеййый ПКН 14, дл  получени  произведени  N sin of. в устройство введён второй дополнительный лилейный ПКН . 17, вход которого соединен с выходом линейного ПКН 14. Умйожение koсинусного напр жени  на посто йный коэффициент а, напр жени , пропорционального N sin«i-, на посфб ннйй г коэффициент b и напр жени /пропорционального N sinct , на пос-Го нный коэффициент с производитс  с помощью резисторов, вход щих в де- литель 10 напр жени  и элемента 18 выполненного в виде резистора,причем

сопротивление резистора 18 во/С 41,368 раза больше сопротивлени  резистора делител  10, подсоединенного к коммутатору 6 октантов и в Ь/С 10,263 раза больше сопротивле5 ни  другого резистора делител  10. Напр жение в средней точке резистивного делител , равное сумме полученных произведений, подаетс  в качестве опорного на вход линейного

to ПКН 12. В конце цикла преобразовани  напр жение обратной св зи, равное опорному, умноженному на значение кода N, сравн етс  с преображу- eivdM синусньо« напр жением, а код Т4,

s сформированный в регистре 13 управлени  , получаетс  эквивалентным, углу диапазоне первого октанта. С вы .хода регистра 13 управлени  код угла, приведенного к первому октанту N, поQ даетс  на вход регистра 11 хранени  кода,на другой вход которого из реги- ; стра 7 октантов подаетс  код номера ок;танта ,В результате простого суммировани  этих кодов получаетс  полный

5 выходной код преобразуемого угла поворота, поступающий далее в ЦВМ.

Использование преобразовател  позвол ет повысить точность измерени  угла за счет уменьшени  методической погрешности.

0

1юрмула изобретени 

Преобразователь угла поворота вала JB код по авт.ев, 826385, о т л и 35 а ю щ и и с   тем, что, с целью

повышени  точности преобразовател 

в него введены второй дополнительны преобразователь кода в напр жение и токоограничивающий элемент, вывод

.- которого подключены соответственно

к средней точке делител  напр жени  и выходу второго дополнительного . преобразовател  кода в напр жение, один вход второго дополнительного преобразовател  кода в напр жение

45 подключен к выходу дополнительного преобразовател  кода в напр жение, а другие, входы подключены к выходам регистра управлени .

Источники информации, . .

50 прин тые во внимание при экспертизе : 1, Авторское свидетельство СССР 826385, КЛ. G 08 С 9/04, 1979.

1 UHlfffttHi $Ш& -Ог1 I-j Ki uHiffHtitt frfl UffwaSfHJi fyfx.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Преобразователь угла поворота вала (в код по авт.св, № 826385, о т л и 35- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя , в него введены второй дополнительный преобразователь кода в. напряжение и токоограничивающий элемент, выводы которого подключены соответственно ‘ к средней точке делителя напряжения и выходу второго дополнительного ·. преобразователя кода в напряжение, один вход второго дополнительного преобразователя кода в напряжение подключен к выходу дополнительного преобразователя кода в напряжение, а другие, входы подключены к выходам регистра управления, ~ Источники информации, . . .₍ 50 ^принятые во внимание при экспертизе ‘ί 1, Авторское свидетельство СССР № 826385, КЛ. G 08 С 9/04, 1979.

   производятся два напряжения, причем одно из них соответствует синусу первого октанта (синусное), а второе косинусу первого октанта (косинусное) . Эти напряжения имеют положи— _ тельную ‘фазу, и синусное напряжение ·, ⁵ всегда меньше косинусного. Последующее преобразование происходит в замкнутей системе преобразователя 9 напряжения в код, который построен пр методу поразрядного уравновеши- Ю вания и в качестве элемента обратной связи имеет линейные ПКН 12, 14 и 17, соединенные с регистром 13 управ леиия, в котором формируется код N угла в пределах октанта» При этом 15 роль преобразуемого играет напряжение, снимаемое сссинусного выхода коммутатора октантов, а опорное напряжение формируется в точке соединения элемента 18 с делителем 10* В преобразователе реализуется следующая приближенная зависимость sinet =N(a-cos<£+bN sina£ + + cN^sincL)^ обеспечивающая методическую ошибку по углу не более .+15”, что составляет 0,0012% от угла 360° при значениях коэффициентов: а « 0,786, Ь = 0,195/ с * 1-а-Ь=0,019. Из приведенной зависимости следует, что опорное напряжение должно соответствовать значению

   - ·. · о. , a coscL+ b N sinat+ с N Sinai.

   Для получения произведения N sind. используется дополнительный линейный ПКН 14, для получения произведения Ν'^1-sin at. в устройство введён второй дополнительный линейный ПКН . 17, вход которого соединен с выходом линейного ПКН 14. Умножение косинусного напряжения на постоянный коэффициент а, напряжения, пропорционального N sin A, на постоянней 7 коэффициент b и напряжения,•’пропорционального N^sinci , на постоянный коэффициент с производится с помощью резисторов, входящих в де- литель 10 напряжения и элемента 18,< выполненного в виде резистора,причем