SU1149408A1 - Преобразователь угловых перемещений в код - Google Patents

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВБ1Х ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащий генератор, выход которого подключен к входу источника парафазных сигналов, первый и второй выходы которого подключены к входам первого сумматора, выход которого подключен к первому входу синусно-косинусного датчика, входы второго сумматора подключены к третьему и четвертому выходам источника парафазных сигналов , а выход - к второму входу синуснокосинусного датчика, первый компаратор, выход которого подключен к первому входу преобразовател  временного интервала в код, выход генератора подключен к второму входу преобразовател  временного интервала в код, отличающийс  тем, что, с целью повышени  температурной стабильности преобразовател , в него введены три преобразовател  частоты, два компаратбра выход синусно-косинусного датчика подключен к первым входам первого и второго преобразователей частоты, вторые входы которых подключены соответственно к второму и первому выходам источника парафазных сигналов, входы третьего преобразовател  частоты подключены к первому и второму выходам источника парафазных сигналов , выход второго преобразовател  частоты через второй компаратор подключен к третьему входу преобразовател  временного интервала в код, выход третьего преобразовател  частоты через третий компаратор подключен к четвертому входу преобразовател  временного интервала в код, выход первого преобразовател  частоты соединен с входом первого компаратора. 2.Преобразователь по п. 1. отличающийс  тем, что источник парафазных сигналов содержит два гетеродина и два фазоI сдвигающих элемента, входы гетеродинов объединены,  вл ютс  входом источника (Л парафазных сигналов, выходы первого и второго гетеродинов подключены к входам соответственно первого и второго фазосдвигающих элементов и  вл ютс  первым и вторым выходами источника парафазных сигналов, а выходы первого и второго фазосдвигающих элементов  вл ютс  соответственно третьим и четвертым выходами ис4 точника парафазных сигналов. 3.Преобразователь по п. I, отличаюСО щийс  тем, что преобразователь частоты 4 содержит последовательно соединенные о умножитель и фильтр, входы умножител  00  вл ютс  входами преобразовател  частоты, а выход фильтра  вл етс  выходом преобразовател  частоты.

Description

Изобретение относитс  к автоматике, вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных и автоматических системах дл  преобразовани  угловых и линейных перемещений в цифровой код.

Известен преобразователь угловых перемещений в код, содержащий генератор, выходы которого соединены с входами двух гетеродинов и одним из входов выходного устройства, фазовращатель на основе синусно-косинусного датчика (СКД), два преобразовател  частоты, выходы которых через компараторы соединены с входами выходного устройства, одни из входов преобразователей частоты соединены с выходом одного из гетеродинов, другой вход одного из преобразователей частоты соединен с выходом СКД, а другой вход другого преобразовател  частоты - с выходом другого гетеродина 1.

Недостатком преобразовател   вл етс  невысока  температурна  стабильность, вызванна  изменением фазовых сдвигов вносимых линией св зи и самим синуснокосинусным датчиком при изменении температуры окружающей среды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  преобразователь угловых перемещений в код, содержащий генератор, выход которого подключен к источнику парафазных сигналов, первый и второй выходы которого подключены к входам первого сумматора, выход которого подключен к первому входу синуснокосинусного датчика, входы второго сумматора подключены к третьему и четвертому выходам источника парафазных сигналов, а выход - к второму входу синусно-косинусного датчика, выход которого через последовательно соединенные фильтр нижних частот, фазочувствительный детектор и компаратор подключен к первому входу преобразовател  временного интервала в код, п тый выход источника парафазных сигналов подключен к второму входу преобразовател  временного интервала в код, третий вход которого подключен к щестому выходу источника парафазных сигналов, седьмой выход которого подключен к другому входу фазочувствительного детектора 2.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  его невысока  температурна  стабильность.

Цель изобретени  - повыщение температурной стабильности преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угловых перемещений в код, содержащий генератор, выход которого подключен к входу источника парафазных сигналов, первый и второй выходы которого подключены к входам первого

сумматора, выхо, г.огдрпго подключен к первому входу скнусио-косинусного датчика, входы второго сумматора подключены к третьему и четвертому выходам источника

парафазных сигналов, а выход - к второму входу синусно-косинусного датчика, первый компаратор, выход которого подключен к первому входу преобразовател  временного интервала в код, выход генератора подключен к второму входу преобразовател  временного интервала в код, введены три преобразовател  частоты, два компаратора , выход синусно-косинусного датчика подключен к первым входам первого и второго преобразователей частоты, вторые входы которых подключены соответственно к второму и первому выходам источника парафазных сигналов, входы третьего преобразовател  частоты подключены к первому и второму выходам источника парафазных сигналов, выход второго преобразовател  частоты через второй компаратор подключен к третьему входу преобразовател  временного интервала в код, выход третьего преобразовател  частоты через третий компаратор подключен к четвертому входу преобразовател  временного интервала в код, выход первого преобразовател  частоты соединен с входом первого компаратора.

При этом источник парафазных сигналов содержит два гетеродина и два фазосдвигающих элемента, входы гетеродинов объединены,  вл ютс  входом источника парафазных сигналов, выходы первого и второго гетеродинов подключены к входам соответственно первого и второго фазосдвигающих элементов и  вл ютс  первым

и вторым выходами источника парафазных сигналов, а выходы первого и второго фазосдвигающих элементов  вл ютс  соответственно третьим и четвертым выходами источника парафазных сигналов.

Кроме того, преобразователь частоты содержит последовательно соединенные умножитель и фильтр, входы умножител   вл ютс  входами преобразовател  частоты, а выход фильтра  вл етс  выходом преобразовател  частоты.

Функциональна  схема преобразовател  представлена на чертеже.

Преобразователь содержит генератор 1, источник 2 парафазных сигналов, состо щий из гетеродинов 3 и 4 и фазосдвигающих

элементов 5 и 6, сумматоры 7 и 8, синуснокосинусный датчик 9, преобразователи 10-12 частоты, компараторы 13-15, преобразователь 16 временного интервала в код.

Преобразователь работает следующигу

образом.

Частота задающего генератора 1 с помощью гетеродинов 3 и 4 источника 2 парафазных сигналов преобразуетс  в синусоидальные колебани  частот Ш и vs а с помощью фазосдвигающих элементов 5 и 6 начальна  фаза этих колебаний сдвигаетс  на четверть периода (на частоте uTi - на+5Г/2, а на частоте тд - на-5/2). На выходах сумматоров 7 и 8 формируютс  напр жени  Е, Ej coswi t-l-Е, cos lOi t, Ej EI sin UTit-E sin , которые используютс  дл  питани  синуснокосинусного датчика 9, в результате выходное напр жение датчика 9 Ее Е, KTPI cos(u;it-с +,) +Ea-KrpaCosx (Wii+d.f), где Кт|1,иКг -коэффициенты трансформации; А г-фазовые сдвиги, вносимые самим датчиком 9 и линией св зи, соответственно на частотах ш, и щ-. Это напр жение подаетс  на одни из входов преобразователей 10 и 11 частоты, на другие входы которых подаютс  периодические сигналы с выходов гетеродинов 3 и 4 (в преобразователе 12 частоты преобразуютс  частоты с выходов гетеродинов 3 и 4), после перемножени  и фильтрации разностной частоты преобразовател ми 10-12 частоты на 13- 15 будут слевходах компараторов дующие сигналы и io Ед - Krfe- К„ч„ ), Uii Ej-Krp, KMitCOstat-dt.+А ), Uiz Е-Кпч1г cos.t, где л lOt -Wt. С помощью компараторов 13-15 эти сигналы согласуютс  с преобразователем 16 временного интервала в код, в котором выдел ютс  начальные фазы сигналов Uio и. и 11 относительно сигнала и, с последующим преобразованием в код и нахождением полусуммы. В результате на выходе преобразовател  16 будет код, пропорциональный угловому перемещению N,. (Ч Ytc,/2 - d( -f (А- jg/2, где Чи -1 Yio -rf. - JBi По сным повыщение температурной стабильности преобразовател . Пусть индуктивное сопротивление статорных цепей на частотах иг,, и ш равно Х, и Х (гдеХ Хг + ДХ), учитыва  что Х,(2 Z , гд1е Z-активное сопротивление статорных цепей,тогда -arctj-j -T « ife - -XI Тогда фазовый сдвиг, вносимый самим СКД, в выходном результате преобразовател  про вл етс  в виде величины - - .. - :e -jk;fe; Как видно из этого выражени , фазовый сдвиг, вносимый самим СКД, значительно снижен по сравнению с известным устройством . При изменении сопротивлени  меди на д Г , обусловленного изменением температуры , имеем ir ()/2.- -traСуммарное изменение фазового сдвига, обусловленного температурным х дрейфом сопротивлени  меди обмоток возбуждени  СКД, имеет величину (гут -)-ilr Как видно из изложенного,фазовый сдвиг, вносимый СКД, и его изменени  в предлагаемом устройстве уменьщаютс  в .Л /2 Щг раз. Кроме того, фазовый сдвиг, вносимый линией св зи, в устройстве также ослаблен в Л. /2 Wj раз.

Claims (3)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащий генератор, выход которого подключен к входу источника парафазных сигналов, первый и второй выходы которого подключены к входам первого сумматора, выход которого подключен к первому входу синусно-косинусного датчика, входы второго сумматора подключены к третьему и четвертому выходам источника парафазных сигналов, а выход — к второму входу синуснокосинусного датчика, первый компаратор, выход которого подключен к первому входу преобразователя временного интервала в код, выход генератора подключен к второму входу преобразователя временного интервала в код, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности преобразователя, в него введены три преобразователя частоты, два компаратбра выход синусно-косинусного датчика подключен к первым входам первого и второго преобразователей частоты, вторые входы которых подключены соответственно к второму и первому выходам источника парафазных сигналов, входы третьего преобразователя частоты подключены к первому и второму выходам источника парафазных сигналов, выход второго преобразователя частоты через второй компаратор подключен к третьему входу преобразователя временного интервала в код, выход третьего преобразователя частоты через третий компаратор подключен к четвертому входу преобразователя временного интервала в код, выход первого преобразователя частоты соединен с входом первого компаратора.

2. Преобразователь по π. 1. отличающийся тем, что источник парафазных сигналов содержит два гетеродина и два фазо- q сдвигающих элемента, входы гетеродинов ® объединены, являются входом источника парафазных сигналов, выходы первого и вто- IV рого гетеродинов подключены к входам 1А соответственно первого и второго фазо- j* сдвигающих элементов и являются первым с и вторым выходами источника парафазных сигналов, а выходы первого и второго фазосдвигающих элементов являются соответственно третьим и четвертым выходами источника парафазных сигналов.

3. Преобразователь по π. 1, отличающийся тем, что преобразователь частоты содержит последовательно соединенные умножитель и фильтр, входы умножителя являются входами преобразователя частоты, а выход фильтра является выходом преобразователя частоты.

>