Преобразователь кода в угол поворота вала
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
G 08 С 11/00 Н 03 К 13/02 с присоединением заявки. ¹ Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий " (23) Приоритет— Опубликовано 28.0283, Бюллетень ¹ 8 Дата опубликования описания 28.02.83 (33) УДК 681. 325 (088.8) 4. A.Ã. Андрианов, В.Г. Куннцкий и И И. Урецкий:: ! т,..., " / / Д :". l (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГОЛ IIOBOPOTA BA JIA Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода информации из цифровой вычислительной машины (ЦВМ). Известен преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий источник опорного напряжения, переключатель октантов, усилители мощности, функциональные генераторы, регистры и синусно-косинусный вращающийся трансформатор (CKBT)(1). Недостатком известного преобразователя является наличие больщрго числа аналоговых блоков, что приводит к снижению наде>хности преобразователя. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий исполнительное устройство, вал которого кинематически связан с валом СКВТ, входная обмотка которого подключена к источнику опорного напряжения, а его выходные об,мотки непосредственно и через инвер:тирующие усилители соединены с вхо дами переключателя октантов, регистры, суммирующий усилитель и входы которого соединены с выходами пере,ключателя окт нтов, а выход соединен с аналоговым входом преобразователя код — напряжение, цифровые входы которого подключены к преобразователю кодов, а выход через блок сравнения и сервоусилитель подключен к входу исполнительного устройства (2). Известный преобразователь имеет ряд недостатков: относительно невысокая точность преобразования, обусловленная нели- нейной зависимостью между углом разворота СКВТ и входным кодом угла, приводящая к методическим ошибкам . преобразования, превышающим 0,5о; необходимость обеспечения определенных коэффициентов передачи суммирующего усилителя с точностью,до четвертого знака требует применения высокостабильных прециэиоиных элементов, что усложняет устройство; наличие большого числа аналоговых блоков (инвертирующие усилители, переключатель октантов, блок сравнения, суммирующий усилитель) приводит к снижению надежности, вызванному неста бильностью работы в различных эксплу атационных условиях, и снижению точности преобразователя. Цель изобретения — повышение точности и надежности преобразователя. 1001141 э в (cos) 00 10 Таблица2 Квадрант о Пределы -изменения угла 0 Код регистра 1 0-90 90-180 180-270 270-360 Обратный Прямой Прямой Обратный Ю ЙЮ Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе кода в угол по- ворота вала, содержащем первый H вто1 рой регистры, выходы которых соедине1 ны с входами преобразователя кодов, первый преобразователь код - напря;кение, источник опорного напряжения, сервоусилитель, выход которого соеинен с входом исполнительного устрой-тва, вал исполнительного устройства инематически связан с валом синусно-касинусного вращающегося трансформатора, введены постоянные запоминающие устройства, второй преобразователь код - напряжение и дешифратор знака, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго преобразователей код - напряжение, выходы которых соединены с входными обмотками синусно-косинусного вращающегося трансформатора, выходная об- 20 мотка которого соединена с входом сервоусклителя, выходы преобразователя кодов через постоянные запоминающие устройства соединены с вторыми входами преобразователей код - 25 напряжение, третьи входы которых подключены к входу источника опорного напряжения, выход первого регистра управления соединен с входом дешифратора знака. 30 На чертеже приведена функциональная схема преобразователя кода в угол поворота вала. Преобразователь содержит регистр 1, дешифратор 2 знака, преобразователь 3 З кодов, регистр 4, постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) 5 и б, цреобразователи код — напряжение (ПКН) 7 и 8, источник 9 опорного напряжения, синусно-косинусный вращающийся трансформатор 10, сервоусилитель 11 и исполнительное устройство 12. Преобразователь работает следующим образом. Входной код угла, поступающий от внешнего устройства, записывается в регистры 1 и 4, причем в регистре 1 хранится код двух старших разрядов, а в регистре 4 - код младших разрядов угла. Регистр 1 управляет дешифратором 2 знака и выдачей в зависимости от квадранта, в котором находится задаваемый угол, прямого или обратного кода с выходов преобразователя 3 на адресные входы ПЗУ 5 и б. Дешифратор 2 знака представляет собой стандартный двоичный дешифратор двухразрядного кода (функционирующий согласно таблице 1), .выходные сигналы которого осуществляют управление знаковыми разрядами ПКН 7 и 8. Таблица1 Код регистра 5й п (> <) ПЗУ 5 и 6 представляют собой два идентичных постоянных запоминающих устройства (ПЗУ), содержимое каждой ив разрядной ячейки которых представляет собой значение синуса кода адреса этой ячейки в пределах от 0 до 1. Такие блоки памяти могут быть изготовлены потребителем на базе программируемых ЗУ, например серий 556РТ 573РФ, а также выпускаются серийно, запррограммированные на заводе-изготовителе, например ИМС 505РБЗ 0068....0071, С преобразователя кодов 3 на адресный вход ПЗУ 5 поступают прямые коды угла в нечетных квадрантах и обратного кода угла - в четных квадрантах, а на адресный вход ПЗУ б прямые коды угла в четных квадрантах и обратные коды - в нечетных (таблица 2) . Выходы преобразователя кодов на ПЗУ 5 на ПЗУ б . Прямой Обратный Обратный Прямой 1001141 Формула изобретения Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий первый и второй регистры, выходы которых соединены с входами преобразователя кодов, первый преобразователь код — напряжение, источник опорного напряжения, сервоусилитель, выход которого соединен с входом исполнительного устройства, вал исполнительного устройства кинематически связан с валом синусно-косинусного вращающегося трансформатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены постоянные запоминающие устройства, второй преобразователь код — напряжение и дешифратор знака, выходы которого соединены с первачи входами первого и второго преобразователей код - напряжение, выходы которых соединены с входными обмотками синуснокосннусного вращающегося трансформатора, выходная обмотка которого соединена с входом сервоусилителя, выходы преобразователя кодов через постоянные запоминающие устройства соединены с-вторыми входами преобразо„,вателей код — напряжение, третьи вхо.ды которых подключены к входу источника опорного напряжения, выход первого регистра соединен.с входом де шифратора знака. Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе 1. Вульвет Дж. Датчики в цифровых системах. M. Энергоиздат, 1981, с. 171. 2. Авторское свидетельство СССР 9 703903, кл. Н 03 К 13/02, 1977 (прототип).. При подачепрямого кода на входы ПЗУ 5 и б и на их выходах формируется значение кода синуса угла, заданного входным кодом в пределах от 0 до У/2, при подаче обратного кода — значение синуса угла, дополнительного до JT/2, т.е. значение косинуса . Сформированные коды синуса и косинуса младших разрядов угла поступают на первые входы ПКН 7 и 8, представляющих собой четырехквадрантные цифра-аналогол 0 вые перемножители (могут быть использованы микросхемы серий 572ПА, 1108ПА), на вторые входы которых, являющиеся входами знакового разряда, поступают управляющие сигналы с выхода дешифратора знака 2. На третьи аналоговые входы ПКН 7 и 8 поступает переменное напряжение возбуждения от источника опорного напряжения 9. HKH 7 и 8 осуществляют цифра-аналоговое 20 перемножение опорного напряжения источника 9 на синус и косинус угла, задаваемого внешним устройством, с учетом знака, определяемого сигналами с дешифратора 2, таким обраэои, что 25 фаза напряжения на выходе ПКН 7 совпадает с фазой опорного напряжения источника 9 в первом и втором квадрантах и противоположна фазе опорного напряжения в третьем и четвер- 3g том квадрантах, а фаза напряжения на выходе ПКН 8 совпадает с фазой опорного напряжения во втором и третьем квадрантах и противоположна в остальных квадрантах. Благодаря этому на 35 выходе ПКН 7 и 8 формируются напряжения ,) цц эю э иВ 1 0 0 (t)=U Мош+соэ0, 8 О 40 где 00 — амплитуда опорного напряжения; м » частота опорного напряжения; 9 - угол, задаваемый входным кодаи. Эти напряжения поступают на входные обмотки CKBT 10, в результате чего на выходной обмотке CKBT 10 формируется напряжение 0 (1)=0 э пц 1э1п О эЫ-0оэ п<) соэ9з ай= 50 И 0 О \пш Ьэ4е (8 pL) о где d, — угол поворота вала CKBT 10. Напряжение с выходной обмотки СКИТ 10 через сервоусилитель 11 по- 55 . ступает на вход исполнительного устройства 12, которое разворачивает вал CKBT 10 до тех пор, пока напря жение рассогласования на выходной об мотке CKBT 10 не станет равным нулю. При этом sin (9- ot} = 0 и 8 = о, т.е . угол поворота вала равен углу, задаваемому кодом от внешнего цифрового устройства. В предлагаемом преобразователе точность преобразования кода в угол поворота вала определяется, в основном, разрядностью ПЗУ и ПКН, а стабильность и надежность работы обеспечивается исключением аналоговых узлов и воэможностью выполнения устройства полностью на цифровых и цифроаналоговых интегральных схемах. Испытания макета преобразователя с использованием 9-разрядных ПЗУ и ПКН подтвердили правильность сказанного, причем суммарная сшибка преобразования, включающая в себя температурную нестабильность и ошибку следящей системы, не превьыала 15 . 1001141. Составитель Б ° Барабаш Текред Л Пекарь Корректор М. Шароши Редактор A.,Âoðoâè÷ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 1401/58 Тираж 616 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5
