Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо-. жет быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьшения точности преобразователя путем уменьшения влияния инструментальных погрешностей синхронных детекторов, формирователей синусоидального и косинусоидального . напряжений, аналогового сумматора, в преобразователь введены фазосдвигающий элемент, блок инверторов и второй цифровой сумматрр. На выходах синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) вырабатываются напряжения переменного тока частоты uJ, модулированные по синусному и косинусному законам в функции угла е/- поворота. На фазосдвигающем элементе эти напряжения преобразуются в два напряжения переменного тока постоянной амплитуды, сдвинутые по фазе в разные стороны ,на угол oL Из выходного кода генератора импульсов, изменяющегося по пилообразному закону с частотой uJ , и выходного кода N реверсивного счетчика цифровое сумматоры совместно с формирователями вырабатывают косинусоидальное и синусоидальное напряжения с частотой oJ и смещенные по фазе в разные стороны на угол, пропорциональный коду N. Выходные сигналы формирователей косинусоидального и. синусоидального напряжений и фазосдвигающего элемента сравниваются попарно в синхронных детекторах, выходные сигналы которых, суммируются.. Постоянная составляющая напряжения суммарного сигнала управляет работой реверсивного счетчика, обеспечивая режим согласования его выходного кода N с углом oi поворота СКВТ. 1 ил. (Л с to 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5в 4 Н 03 М 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г ..ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3754973/24-24 (22) 19 ° 06.84 (46) 07.08.86. Бюл. У 29 (72) В.Н. Погорецкий, А.П. Калошин и В.М. Кащеев (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1022203, кл. С 08 С 9/04, 1982.

Преснухии Л.Н. и др. Синуснокосинусные вращающиеся трансформаторы в преобразователях угол-код.—

:Электричество, 1979, N 9, с. 53, рис. 1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение .относится к автоматике и вычислительной технике и мо-. жет быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

С целью повышения точности преобразователя путем уменьшения влияния инструментальных погрешностей синхронных детекторов, формирователей синусоидального и косинусоидального напряжений, аналогового сумматора, в преобразователь введены фазосдвигающий элемент, блок инверторов и второй цифровой сумматор. На выходах

„„SU„„1249704 A 1 синусно-кооинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) вырабатываются напряжения переменного тока частоты модулированные по синусному и косинусному законам в функции угла d. поворота. На фазосдвигающем элементе эти напряжения преобразуются в два напряжения переменного тока постоянной амплитуды, сдвинутые по фазе в разные стороны,на угол . Из выходного кода генератора импульсов, изменяющегося по пилообразному закону с частотой, и выходного кода N реверсивного счетчика цифровые сумматоры совместно с формирователями вырабатывают косинусоидальное и синусоидальное напряжения с частотой

3и смещенные по фазе в разные стороны на угол, пропорциональный коду N.

Выходные сигналы формирователей косинусоидального и, синусоидального напряжений и фазосдвигающего элемента сравниваются попарно в синхронных детекторах, выходные сигналы которых. суммируются.. Постоянная составляющая напряжения суммарного сигнала управляет работой реверсивного счетчика, обеспечивая режим согласования его выходного кода N с углом ос поворота CKBT. 1 ил.

1249704

Преобразователь содержит синуснокосииусный вращающийся трансформатор .СКВТ I, фаэосдвигающий элемент 2, первый 3 и второй 4 синхронные детекторы, формирователь 5 косинусоидального напряжения, формирователь

6 синусоидального напряжения, формирователь 7, синусоидального тока, первый 8 и второй 9 цифровые сумматоры, блок 10 инверторов, генератор р5

11 импульсов, блок 12 преобразования напряжения в частоту, реверсив ный счетчик 13 аналоговый сумматор

14.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор 11 импульсов формирует сетку частот. Формирователь 7 вырабатывает синусоидальный ток питания

СКВТ 1 с частотойМ На выходах СКВТ 1

35 вырабатываются напряжения переменного тока, модулированные по синусоидальному и косинусоидальному закону в функции угла о(поворота. На выходах фазосдвигающего элемента 2 формируются два напряжения U и U< переменного тока постоянной амплитуды, но сдвинутые по фазе в разные стороны на величину, пропорциональную углу oL поворота

11„=П,sin(>at-g+g);

U =U cos(Mt-ó-, );

1 где у — постоянный фазовый сдвиг, вносимый фазосдвигающим элементом 2.

Выходной код Д реверсивного счетчика 13 и его инверсное значение поступают на одни входы цифровых сумматоров 8 и 9 соответственно, на другие входы которых поступает изменяющийся по пилообразному закону с частотой 1 выходной код генератора 11. Формирователи 5 и 6, выполненные в виде блоков постоянной

Изобретение относится к -автомати-, ° ке и вычислительной технике и может быть использовано для связи анало-. говых источников информации с цифровыи вычислительным устройством. 5

Цель изобретения — повьппение точности преобразователя путем уменьшения влияния инструментальных погрешностей синхронных детекторов, формирователей синусоидального.и косину- !О соидального напряжений, аналогового сумматора;

На чертеже представлена структурная схема преобразователя. памяти, вырабатывают напряжения йеременного тока

Ц =П„„ ccsQt+N);

1н д

U =U sin(Mt-N)

На выходах синхронных детекторов .

3 и 4 вырабатываются напряжения, пропорциональные U, U u U, U соответственно, которые суммируются в аналоговом сумматоре 14. Выход-. ное напряжение U сумматора 14

11 =U tsln(p(,-11)созф+з1п(2М-ф)соф+ФД содержит составляющую постоянного тока и составляющую переменного тока, которая отфильтровывается фильтром, установленным на входе блока 12 преобразования напряжения в частоту.

jgt

Блок 12 вырабатывает импульсы с частотой, .пропорциональной величине рассогласования между и Ц . Выходные импульсы блока 12 в зависимости от знака рассогласования между Ы и

N поступают на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 13, изменяя величинуй до устранения рассогласования. В результате в установившемся состоянии выходной код

N реверсивного счетчика 13 является кодовым эквивалентом угла Ы поворота ротора СКВТ 1.

В таком преобразователе начальное неравенство ЛU амплитуды сигнала U относительно U< при hU» 0 или LI относительно0 при nU«U,, а также неортогональность ЬЧ 6Щ этих сигналов приводит к погрешностям второго порядка малости, что новьппает точность предлагаемого преобразователя по сравнению с известным.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, первый и второй синхронные детекторы, выходы которых подключены к соответствующим входам аналогового сумматора, выход аналогового сумматора под" ключен к блоку преобразования напряже- .. ния в частоту, выходы которого подключены к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы разрядов.реверсивного счетчика подключены к одной группе входов первого цифрового сумматор а, выходы пер во ro цифро во ro сумматора подключены к входам Формирователя косинусоидального напряжения, выход

1249704

Составитель А. Смирнов

Редактор Н. Марголина ТехредВ.Кадар Корректор М Демчик

Заказ 4339/59 . Тирам 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

:которого подключен к одному входу первого синхронного детектора, формирователь синусоидального налряжения, выход которого подключен к одному входу второго синхронного детектора, генератор импульсов, выходы которого подключены.к другой группе входов первого цифрового сумматора и к входам формирователя синусоидального тока, выход которого подключен к обмотке возбуждения синусно-косинусного вращающегося трансформатора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повы" . шения точности. преобразователя, в него введены фаэосдвигающий элемент блок инверторов и второй цифровой сумматор, причем выходы первой и второй обмоток синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены к соответствующим входам фазосдвнгающего элемента, первый и второй выходы которого подключены к . другим входам первого и второго синхронных детекторов соответственно, выходы разрядов реверсивного

10 счетчика через блок инверторов подключены к одной группе входов второго цифрового сумматора, другая группа входов которого соединена с выходами генератора импульсов, а выходы

15 подключены к входам формирова— теля синусоидального напряже— ния.