SU641480A1 - Преобразователь угловых перемещений в код - Google Patents

Description

вый выход переключател  октантов под ключен к первому входу суммирующего усилител  и второму входу сравнивающего устройства, второй выход переключател  октантов подключен к третьему входу сравнивающего устройства непосредственно и через разв зывающий усилитель ко второму входу суммирующего усилител  и.первому входу дополнительного преобразовател  коднапр жение , второй вход которого сое динен со вторым выходом регистра управлени , а выход - с третьим входом суммирующего усилител . Функциональна  схема преобразовател  угловых перемещений в код изображена на фиг. 1; на фиг, 2 приведена временна  диаграмма, по сн юща  работу этого преобразовател . Преобразователь {фиг.1) угловых перемещений в код содержит синуснокосинусные вращающиес  трансформаторы 1 (СКВТ),  вл ющиес  датчиками уг ла поворота, и последовательно соединенные с ними переключатель 2 кана лов и переключатель 3 октантов. Переключатель 3 октантов состоит из двух пар последовательно соединенных разв зывающих усилителей 4, 5 и 6,7, причем входы усилителей 4 и 6 служат входами переключател  3 октантов, и электронных ключей 8-15, входы которых присоединены к выходам разв зывающих усилителей 4-7, Выходы ключей 8, 10, 12 и 14, а также 9, 11, 13 и 15 объединены в две цепи,  вл ющиес  выходами переключател  3 октантов . Выход переключател  3 октантов от ключей 8, 10, 12 и 14 соединен с последовательно включенными разв зывающим усилителем 16 и дополнительным преобразователем 17 коднапр жение (ПКН). Выход переключател  3 октантов-от ключей 9, 11, 13 и 15, а также выходы разв зывающего усилител  16 и преобразовател  17 код-напр жение присоединены ко входа суммирующего 18 усилител , последовательно с которым включены преобразователь 19 код-напр жение, сравнивающее 20 устройство и регистр управ лени  21, Второй и третий входы срав нивающего устройства 20 присоединены к выходам переключател  3 октантов. Выходы регистра 21 управлени  присоединены ко входам управлени  преобразовател ми 17 и 19 код-напр жени Выход сравнивающего 20 устройства (С присоединен также к блоку 22 определени  октантов, выход которого соединен с переключателем 3 октантов, Влок 23 управлени , выходы которого присоединены ковходу переключател  3 октантов, входам блока 22 опре делени  октантов и регистра 21 упра лени , вырабатывает сигналы управле ни  работой многоканального преобра зовател  угловых перемещений в соот ветствии с диаграммой (фиг,2), Блок 24 питани  вырабатывает напр жение UnSin ы1 , которое поступает на вход блока 23 управлени  и на первичные входные обмотки СКВТ, Переключатель 2 каналов управл етс  от внешнего источника адресных сигналов, включающих выбранный дл  преобразовани  канал . Блок 22 определени  октантов и регистр 21 управлени  имеют выходы, с которых снимаютс  коды, соответствующие преобразованному углу поворота СКВТ. Преобразователь работает следующим образом. Напр жение, питающее первичные обмотки СКВТ, подведено к блоку управлени  (БУ) 23, где определ етс  момент прохождени  этого напр жени  через ноль, В этот момент времени в БУ включаетс  врем задающее устройство, которое вырабатывает временной интервал U (фиг.2), по окончании которого начинаетс  выработка рабочих интервалов-тактов tj -in Рабочие интервалы t - t, подаютс  на блок определени  октантов 22 и регистр управлени  21, Работа собственно преобразовател  начинаетс  с такта ta . Длительность временного интервала t, выбираетс  такой, чтобы весь процесс кодировани  от t до tn располагалс  бы симметрично относитель- . но вершины напр жени  L/m -Sj, cot питающего датчики СКВТ (фиг„2). Первоначально определ етс  октантj в котором расположен кодируемый угол. Напр жение с синусной и косинусной обмоток СКВТ через переключатель каналов- (ПК),.управл емый из внешнего устройства задачи адреса, поступает на входы разв зывающих усилителей 4 и 6 переключател  октантов и далее на ключи 10, 11, 12, 13 и через усилители 5 и 7 на ключи 8, 9, 14, 15. Определение октанта происходит следующим образом. Известно, что знаки функций - синуса и косинуса угла завис т от четверти, в которой расположен .рассматриваемый угол. Определив мгновенные пол рности напр жений, снимаемых с обмоток СКВТ, можно определить область расположе ни  угла с точностью до п/2 Если, например, знак синуса угла (+), а знак косинуса того же угла (-), то искомый угол расположен во второй четверти, т.е, в пределах отп./2 Доh , Дл  определени  угла с точностью до 71/4 необходимо сравнить между собой модули функций. в первом октанте т,е, от О до п./4 модуль косинуса больше модул  синуса того же угла, во втором октанте - модуль синуса больше модул  косинуса угла и т,д В соответствии с изложэнным проис-ходит определение октанта в предлагаемом преобразователе. По такту Ij включаетс  ключ 8, соедин ющий синусную обмотку СКВТ в пр мой фазе со входом СУ. На лругле входы СУ в это момент подаетс  нулевой потенциал, В СУ происходит определение мгновенной пол рности напр жени  синусной обмотки СКВТ, и результат сравнении записываетс  в старший разр д регист ра октантов, расположенного в схеме определени  октантов 22, по правилу -если напр жение положительно, то р, О -если напр жение отрицательно, то р, 1, где , - значение старшего разр да регистра октантов. По следующему такту tj ключ 8 выключаетс  и включаетс  ключ 14, чем обеспечиваетс  присоединение ко входу СУ напр жени  с косинусной обмотки СКВТ в пр мой фазе. Результат сравнени  записываетс  во второй раз р д Эа регистра октантов по правилу аналогичному изложенному выше. По такту U включаетс  така  пара ключей переключател  октантов, котора  обеспечивает подключение ко входам СУ модулей напр жений с обмоток СКВТ. Необходима  пара ключей определ етс  анализом значений Э, и в блоке определени  октантов 22. Результат сравнени  записываетс  в тре тий разр д регистра октантов р , Все три значени  составл ют код октанта кодируемого угла 8 в соответствии :С.табл. 1. Код октанта бокт представл етс  согласно табл. 1 кодом Гре . При не|Обходимости код Гре  может быть пере веден в нормальный двоичный код любы известным образом. Таблица I По такту Is на основании определе ного кода бокт включаетс  така  пар ключей, котора  обеспечивает присоединение к дополнительному разв зывающему усилителю, а через него ко входу дополнительного ПКН и вход СУ, таких выходов разв зывающих уси лителей 4-7, которые обеспечивают знаки и виды функций. Дл  предлагаемого преобразовател  выбранные пары ключей в зависимости от октанта, в котором расположен кодируемый угол, приведены в табл. 2,

О

При этом

остаютс  в положении Таблица Последующее преобразование; происходит , начина  с такта is и до такта tn с применением цепи обратной св зи, состо щей из дополнительного разв зы .вающего усилител  идополнительного ПКН, суммирующего усилител , .вного ПКН, СУ и регистра управлением. Оба ПКН как основной, так и дополнительный  вл ютс  совершенно одинаковыми устройствами, широко примен емыми в технике аналого-цифрового преобразовани . ПКН осуществл ет операцию умножени  напр жени , приложенного к его аналоговому входу, на код, подаваемый на его цифровой вход. Выходное напр жение ПКН при изменении кода от нул  до максимального значени  принимает соответственно значени  от нул  до величины входного напр жени  с дискретностью, определ емой числом разр дов кода управлени , В регистре управлени  21 по алгоритму поразр дного кодировани  вырабатываютс  сигналы упрайлени  дл  дополнительного ПКН. Эти же сигналы в инвертированном виде подаютс  на управление основным ПКН 19, Процесс кодировани  заключаетс  в подборе такого кода &, . Кодирование происходит следующим образом, В первый такт кодировани , т.е, в такт tj старший разр д регистра управлени  ставитс  в состо ние Ч. Все остальные разр ды при этом в дополнительном ПКН включаетс  старший разр д, чем устанавливаетс  его коэффициент передачи, равный 1/2, а в основном ПКН выключаетс  старший разр д и включаютс  все остальные разр ды. В зависимости от ответа сравнивающего устройства в следующем такте предыдущее состо ние старших разр дов ПКН основного и дополнительного может быть оставлено или сн то, и кроме того принудительно ставитс  в Ч следующий разр д дополнительного ПКН и в О следующий разр д основного ПКН и т.д. Таким образом, предлагаемый преобразователь угловых перемещений в код обладает высокой точностью, составл ющей по максимальному значению 0,003% как это Видно из таблицы 1

насто щего описани , или пор дка 0,002% среднеквадратичного отклонени  в пределах полного изменени  аргумента от О до 2 ri , что по сравнению с точностью технических решений аналогичного назначени  - в т.ч. и прототипа , у которого точность в пределах оборота достигает всего 0,01% значительно лучше.

Claims (2)

1.Авторскоесвидетельство СССР 260979, кл. 608 С 9/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 355640, кл.G08 С 9/04, 1970.