Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьшения точности путем уменьшения влияния переходных процессов при коммутации напряжений в преобразователь угла поворота вала в .,Л4 S код, содержащий синусно-косинусный датчик (СКД). 1, источник 2 напряжения питания, определитель 3 октантов, выпрямитель 4, ключи 5, 6, 8, 10, интегра;тор 7, инвертор 9, компаратор 11, блок 12 преобразования временного интервала в код, дифференцирующий элемент 13, дешифратор 14, блок 15 управления, введены элементы 16, 17 задержки. В течение первого заданного времег.ного интервала выпрямляется и интегрируется меньшее из выходных напряжений СКД 1. В течение второго временного интервала выпрямляется и интегрируется большее из выходных напряжений СКД 1. Элементы 16 и 17 задерживают начало интегрирования выпрямленных напряжений СКД 1 относительно начала выпрямления. В блоке 12 производится измерение длительности второго временного интервала, который пропорционален тангенсу (котангенсу) измеряемого угла. В дешифраторе 14 формируется код угла. 1 ил. (Л 4 о оо со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 03 M 1/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф ;1 р . °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ" /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4133966/24-24 (22) 26.09.86 (46) 15.06.88. Бюл. Ф 22 (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения

Института геологии АН АЗССР . (72) В.Б.Ибрагимов (53) 68,1.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 732951, кл..G 08 С 19/28, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 1145479, кл. Н 03 M 1/50, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

С целью повышения точности путем уменьшения влияния переходных процессов при коммутации напряжений в пре-. образователь угла поворота вала в

„„SU„„1403 73 A 1 код, содержащий синусно-косинусный датчик (СКД) 1, источник 2 напряжения питания, определитель 3 октантов, выпрямитель 4, ключи 5, 6, 8, 10, интегратор 7, инвертор 9, компаратор

11, блок 12 преобразования временного интервала в код, дифференцирующий элемент 13, дешифратор 14, блок 15 управления, введены элементы 16, 17 задержки. В течение первого заданного временного интервала выпрямпяется и интегрируется меньшее из выходных напряжений СКД 1. В течение второго временного интервала выпрямляется и интегрируется большее из выходных напряжений СКД 1. Элементы 16 и 17 задерживают начало интегрирования выпрямленных напряжений СКД 1 относительно начала выпрямления. В блоке 12 производится измерение длительности второго временного интервала, который пропорционален тангенсу (котангенсу) измеряемого угла. В дешифраторе 14 формируется код угла. 1 ил.

1403373

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вы5 числительным устройством.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя путем уменьшения влияния переходных процессов при коммутации напряжений в про цессе преобразования, На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала l в код содержит синусно-косинусный ,датчик (СКД) 1, источник 2 напряжения ,питания, определитель 3 октантов, вы, прямитель 4, первйй 5 и второй 6 клю:чи, интегратор 7, третий ключ 8, инвертор 9, четвертый ключ 10, компара- 20 тор 11, блок 12 преобразования временного интервала в код, дифференцирующий элемент 13, дешифратор 14, блок 15 управления, элементы 16 и 17 задержки. Блок 15 управления содержит25 дешифраторы 18 и 19, элементы 20-23 И элементы 24, 25 ИЛИ, генератор 26, делитель 27 частоты, триггер 28.

Преобразователь работает следующим образом. 30

СКД 1 формирует напряжения пере менного тока, модулированные по ам йлитуде в функции синуса и косинуса угла 1 поворота ротора СКД 1. Опреде. литель 3 формирует код октантов. Блок 35

15 формирует последовательность вре, менных интервалов, определяющих рабо. ту преобразователя.

В течение первого временного интервала (ВИ1) заданной длительности меньшее из выходных напряжений

СКД 1 (U ) подключается к выпрямителю 4, преобразуется в постоянное напряжение (Пм ) и интегрируется интегратором 7., в течение второго времен- 45 ного интервала (ВИ 2) .большее из выходньм напряжений СКД 1 (Ug) подключается к выпрямителю 4, преобразуется в постоянное напряжение (U6S ) и после инвертирования инвертором 9 интегрируется интегратором 7 до момента срабатывания компаратора 11, импульс с выхода которого фиксирует окончание ВИ 2, Импульсы высокой частоты с генератора 26 поступают на вход делителя

27 частоты, на выходе которого форми55 руется последовательность импульсных сигналов, длительность которых определяет длительность временного интервв; а ВИ 1, вырабатываемого блоком

15 для управления ключами 5 или 6.

На выходе дешифратора 18 блока 15 потенциал высокого уровня, соответствующего уровню логической единицы, формируется в 1, 4, 5 и 8 октантах (U„=- U u U ь = U ) и подается на управляющие входы элементов 20 и 21 И, открывая их. Импульсный сигнал с длительностью С, с выхода делителя 27 проходит через элементы 21 И и 25 ИЛИ на второй выход блока 15 и с него подается на управляющий вход ключа 5, устанавливая его в замкнутое положение. При этом напряжение U = Ц„ подключается к выпрямителю 4 и преобразуется им в постоянное напряжение

U за время,Г . Этот же сигнал посмь ° о тупает на третий выход блока 15 и, пройдя через элемент 16, обеспечивающий задержку переднего фронта ВИ 1 на время gt»,, достаточное для того, чтобы на выходе выпрямителя 4 получить установившееся значение U подается на управляющий вход ключа 8, устанавливая его в замкнутое положение. При этом напряжение с выпрямителя 4 подключается к интегратору 7 и интегрируется в течение третьего временного интервала (ВИ 3) длительностью t = t — Дг.. В мо9 мент времени, соответствующий окончанию ВИ 1, триггер 28 устанавливается в положение 1 и на его единичном выходе формируется передний фронт импульса с длительностью, соответствующей длительности ВИ 2. Этот импульс проходит через элементы 20 И и 24 ИЛИ на первый. выход блока 15 и с него подается на управляющий вход ключа 6, устанавливая его в замкнутое положение, при этом напряжение U -=

— подключается к выпрямителю 4 и L преобразуется им в постоянное напряжение U . Этот же импульс с единичвв ного выхода триггера поступает на четвертый выход блока 15 и, пройдя через элемент 17, обеспечивающий задержку переднего фронта ВИ 2 на время

ht достаточное для того, чтобы на, выходе выпрямителя получить установившееся значение U, подается на управляющий вход ключа 10, устанавливая его в замкнутое положение. При этом напряжение U 8 = U< с выхода выпрямителя подключается через инвертор 9 к интегратору 7 и интегрируется в течение четвертого временно14U3373

15

ВНИИПИ Заказ 3005/56

Тираж 928 Подписное

Произв-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 го интервала (ВИ 4) длительностью 4 2

В момент времени, соответствующий переднему фронту ВИ 4, дифференцирующий элемент 13 формирует старт-импульс, по которому блок 12 начинает измерение длительности временного интервала ВИ 4. В момент времени, соответствующий достижени1о выходным напряжением интегратора 7 нулевого значения, срабатывает компаратор 11 и формирует стоп-импульс, по которому заканчивается цикл измерения блоком 12. Результат измерения в виде

Пм кода, пропорционального — = tgg, б заносится в дешифратор 14, где (с учетом кода октанта Ид) происходит вычисление истинного значения путем обратного тригонометрического преобразования. Одновременно со стоп-импульсом, появляющимся на выходе компаратора 11, с импульсного выхода блока 12 снимается импульс конца пре25 образования, который возвращает триггер 28 блока 15 в исходное положение

О, что соответствует окончанию цикла измерения.

В октантах 2, 3, 6 и 7, где выпол- ЗО няется U = U и U = U преобразователь работает аналогично. Здесь единичный потенциал появляется на выходе дешифратора 19 блока 15 и подается на управляющие входы элементов 35

22 и 23, открывая их. Импульсный сигнал с длительностью, с выхода делителя 27 проходит через элементы 22 и

24 на первый выход блока 15 и с него подается на управляющий вход ключа, 4О

6, устанавливая его в замкнутое положение. При этом напряжение U = Ц подключается к выпрямителю 4 и преобразуется им в постоянное напряжение и т.д.

Кодирование длительности с, временного интервала ВИ 4 осуществляет блок 12, запускаемый дифференцирующим элементом 13 и останавливаемый компаратором 11. Результат кодирова- 50 ния в рассматриваемых октантах пропорционален ctg8.

Таким о6разом, устройство обеспечивает более высокую точность измерения за счет смещения начала выполнения операции интегрирования относительно начала выполнения операции преобразования напряжения переменного тока в постоянное на время, достаточное для получения установившегося значения выходного напряжения выпрямителя.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик, вход которого подключен к выходу источника напряжения питания и к первому входу определителя октантов, а синусный и косинусный выходы— к второму и третьему входам определителя октантов и к информационным входам первого и второго ключей соответственно, выходы первого и второго ключей подключены к входу выпрямителя, выход которого подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа непосредственно, а выход четвертого ключа через инвертор подключены к в входу интегратора, выход интегратора через компаратор подключен к первому входу блока преобразования временного интервала в код, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, первый выход подключен к первому входу дешифратора, а второй выход — к первому входу блока управления, выход определителя октантов подключен к вторым входам дешифратора и блока управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам второго и первого ключей соответственно, управляющий вход четвертого ключа соединен с входом дифференцирующего элемента, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены два элемента задержки, третий и четвертый выходы блока управления через первый и вто-. рой элементы задержки подключены куправляющим входам соответственно третьего и четвертого ключей.