Преобразователь угла поворота вала с контролем выходного кода

 

Изобретение относится к устройствам преобразования угла поворота вала в код с синусно-косинусными датчиками угла, в которых информация об угле представлена в виде напряжений , пропорциональных синусу и косинусу угла. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя за счет непрерывного автоматического контроля правильности выходного кода в процессе работы. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик 1, определитель октантов,2, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, постоянное запоминающее устройство 5, блок 6 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр 7 выходного кода, дополнительно введены второй аналоговый коммутатор 8, второй блок 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второе постоянное запоминающее устройство 10, цифроаналоговый преобразователь 11 (ЦАП), усилитель 12, компаратор 13. Младшие разряды кода угла, за исключением первых трех старших разрядов, преобразуются в код тангенса угла, приведенного в первый октант, который перемножается на ЦАП с выходным напряжением СКДУ, пропорциональным косинусу угла, приведенного в первьш октант по значению первых трех старших разрядов кода угла. Разность между вьп одным напряжением ЦАП и напряжением СКДУ, пропорциональным синусу угла, приведенного в Ьервый октант, сравнивается с пороговым напряжением, задаваемым из допустимой величины погрешности преобразователя. Если погрешность преобразователя превьш1ает допустимый уровень, на его выходе формируется нулевой сигнал, означающий наличие неисправности, которьш может быть использован для включения сигнального устройства или резервного преобразователя, что исключает возможность возникновения аварийных ситуаций в системе связи СКДУ с цифровым вычислительным у стройством. 1 ил. (Л со со оо J 00 N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 М 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1076935 (21) 4064013/24-24 (22) 30.04.86 (46) 30.08.87. Бюл. У 32 (72) А.Б.Шишков (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1076935, кл. G 08 С 9/04, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА С КОНТРОЛЕМ ВЫХОДНОГО КОДА (57) Изобретение относится к устройствам преобразования угла поворота вала в код с синусно-косинусными датчиками угла, в которыхинформация об угле представлена в виде напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла. Цель изобретения — повышение надежности преобразователя за счет непрерывного автоматического контроля правильности выходного кода в процессе работы. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик

1, определитель октантов 2, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, постоянное запоминающее устройство 5, блок 6 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр 7 выходного кода, дополнительно введены

„„Я0„„13 4373 А 2 второй аналоговый коммутатор 8, второй блок 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ второе постоянное запоминающее устройство 10, цифроаналоговый преобразователь 11 (ЦАП), усилитель 12, компаратор 13. Младшие разряды кода угла, за исключением первых трех старших разрядов, преобразуются в код тангенса угла, приведенного в первый октант, который перемножается на ЦАП с выходным напряжением СКДУ, пропорциональным косинусу угла, приведенного в первый октант по значению первых трех старших разрядов кода угла. Разность между вьп(одным напряжением ЦАП и напряжением СКДУ, пропорциональным синусу угла, приведенного в первый октант, сравнивается с пороговым напряжением, задаваемым из допустимой величины погрешности преобразователя. Если погрешность преобразователя превышает допустимый уровень, на его выходе формируется нулевой сигнал, означающий наличие неисправности, который может быть использован для включения сигнального устройства или резервного преобразователя, что исключает возможность возникновения аварийных ситуаций в системе связи СКДУ с цифровым вычислительным устройством. 1 ил.

1334373

Ç5

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровыми вычислительными устройствами.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения контроля выходного кода в процессе работы и выдачи сигнала неисправности преобразователя в цифровое вы числительное устройство.

Яа чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит синуснокосинусный вращающийся трансформатор

1 (СКВТ), определитель 2 октантов, аналоговый коммутатор 3, АЦП 4, ПЗУ 5 блок 6 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр 7, аналоговый коммутатор 8, блок 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ПЗУ 10, ЦАП 11, усилитель 12, компаратор 13, делитель 14 напряжения, .источник 15 опорного. напряжения. Приняты следующие обозначения: 9 угол поворота, — угол g, приведенный в первый октант.

Выходы определителя 2 октантов подключены к входам старших разрядов регистра 7, а выход блока б — к входам младших разрядов регистра 7. На выходе регистра 7 формируется код

N, = 9 + Ь, где л — погрешность формирования кода угла.

Выходные сигналы СКВТ 1 подключены к информационным входам аналог ьвого коммутатора 8, управляющие входы которого подключены к выходам первых трех старших разрядов регистра 7.

На выходах коммутатора 8 формируются напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла р

Выходы разрядов регистра 7, кроме первых трех старших разрядов, подключены к информационным входам блока 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, управляющий вход которого соединен с выходом младшего разряда из числа выходов первых трех старших разрядов регистра 7 ° На выходе блока 9 формируется код N = +,,Выходы блока 9 подключены к входам

ПЗУ 10, в которое записаны табличные значения функции tg от О до 1 при изменении входного кода от нуля до максимального значения. На выходе

ПЗУ 10 формируется код N„= tg(P +

+ь ) Выходы ПЗУ 10 подключены к цифровым входам умножающего ЦАП 11, на выходе которого формируется аналоговое напряжение, равное произведению сигналов на его аналоговом и цифровых входах.

Выходное напряжение ЦАП 11 подключено к суммирующему входу усилителя

12 в дифференциальном включении, на выходе которого формируется напряжение, равное разности входньм напряжений, т.е.

V, = tg(P.+ ь ) cosP — sinful

При значениях h a 0,05 рад Ч, ++ ь V с погрешностью, не превышающей 50Ж во всем диапазоне изменения угла

Выходное напряжение усилителя 12 подключено к первому входу компаратора 13, второй вход которого подключен к выходу делителя 14 напряжения, вход которого присоединен к источнику опорного напряжения. Делитель 14 имеет коэффициент передачи К. На его выходе формируется напряжение

1 о

Компаратор 13 сравнивает выходное напряжение усилителя 12 с выходным напряжением делителя 14. Если I V„ а V,4, на выходе компаратора 13 формируется нулевой сигнал. Если !V, />

V,4, на выходе компаратора 13 формируется единичный сигнал. Компаратор 13 может быть реализован на основе двух интегральных компараторов, один из которых сравнивает однополярные сигналы, другой — разнополярные, а их выходы объединены по схеме И.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходные сигналы СКВТ 1 сравниваются с нулевым уровнем и между собой, в результате чего определяется номер октанта, в котором находится угол В., По известному номеру октанта аналоговыи коммутатор 13 формирует сигналы, пропорциональные синусу и косинусу угла . Путем линейного аналогоцифрового преобразования формируется код тангенса этого угла, а при помощи ПЗУ 5 определяется код угла Р

За счет инвертирования кода угла Р в четных октантах блок 6 формирует младшие разряды кода угла О, которые совместно с кодом октаитов дают

1334373 формулаизобретения

Составитель Е.Замолодчиков

Техред В.Кадар Корректор Л.Бескид

Редактор И.Касарда

Заказ 3980/57

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 на выходе регистра 7 код угла 8 с некоторой погрешностью

По известному номеру октанта угла с выхода регистра 7 аналоговый коьмутатор 8 формирует сигналы, проЬ порциональные синусу и косинусу угла

9, приведенного в первый октант. За счет инвертирования младших разрядов кода угла 6 в четных октантах блок 1р

9 формирует код угла (p + Ь ) . ПЗУ 10 определяет код tg(p y g ), который перемножается на ЦАП 11 с косинусным напряжением коммутатора 8. Разность между выходным напряжением ЦАП 11 и синусным напряжением коммутатора 8 сравнивается на компараторе 13 с пороговым напряжением, которое задается делителем. 14, исходя из допустимой величины ошибки преобразователя.

Если погрешность преобразователя превышает допустимый уровень, выполняется условие / 4/ ) К и на выходе компаратора 13 формируется единичный сигнал, означающий наличие неисправ- 25 ности, который может быть использован для включения сигнального устройства или резервного преобразователя, что исключает возможность возникновения аварийных ситуаций в системе связи аналогового датчика с ЦВУ.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе по сравнению с известным достигается расширение функциональных возможностей за счет не35 прерывного контроля точности выходного кода в процессе работы.

Преобразователь угла поворота ва- 4р ла с контролем выходного кода по ант. св. Р 1076935, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения контроля выходного кода, в него введены второй аналоговый коммутатор, цифроаналоговый преобразователь, второе постоянное запоминающее устройство, усилитель, компаратор, делитель напряжения и второй блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информационные входы которого соединены с и-3 выходами младших разрядов регистра, а управляющий вход соединен с выходом младшего разряда трех старших разрядов регистра, а выходы подключены к входам второго постоянного запоминающего устройстна, ныходы которого подключены к цифроным входам цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу усилителя, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с вы-. ходом делителя напряжения, вход которого соединен с источником опорного напряжения, первый и второй выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго аналогового коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами трех старших разрядов регистра, а первый и второй выходы подключены соответст- венно к второму входу усилителя и аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, выход компаратора является выходом контроля преобразователя.