Устройство для преобразования величины угла

.!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2837OI

Союз Советскик

Социалистическив

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл, 42m-, 3/00

Заяьлено 04.Х.1967 (№ 1188963/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень ¹ 31

Лата опубликования описания 22,XII.1970

Иовтитет ао долее изобретений и открытиИ при Совете Министров

СССР

МПК б Olb 7/30

УЛК 681.355(088.8) Автор изобретения

А. Г. Коганов

Заявитель

УСТРОЙСТВ 1 pJI9 HPEOBPA3()BABBY BEg1,тт11,ттту 1-1тл

В ЦИФРОВОИ КОД

Изобретение относится к области вычислительной техники и систем управления, в частности к классу аналогово-цифровых функциональных преобразователей.

Известны устройства, в которых связь с

ЦВМ датчиков, выходными параметрами которых является угол поворота, осуществляется посредством синусно-косинусных вращающихся трансформаторов, установленных на выходных валах датчиков.

В известных устройствах для преобразования в цифровой код величины угла, заданного аналоговыми значениями его синуса и косинуса, используется линейный преобразователь аналог — код, кодирующий сигнал синуса, при использовании косинуса в качестве опорного сигнала. На выходе этого преобразователя формируется код тангенса угла, который преобразуется в код угла в отдельном цифровом функциональном преобразователе либо в ЦВМ.

В отличие от известных в основу предлагаемого устройства положено использование линейного преобразователя аналог — код с внешним источником эталонного сигнала.

Предлагаемое устройство по сравнению с известными обеспечивает существенное упрощение за счет исключения необходимости цифрового функционального (арктангенного) преобразования при сохранении высокой точности без использования двухотсчетных датчиков, Применение устройства особенно эффективно прп использовании в устройствах ввода-вы5 вода управляющих электронных вычислительных машин, На чертеже представлена блочная схема устройства для преобразования в цифровой код величины угла, заданного аналоговыми

10 значениями его синуса и косинуса, где: 1— линейный преобразователь аналог †к, 2— суммирующий элемент, 8 — преобразователь код †анал, 4 — шина синуса преобразуемого угла, 5 — шина косинуса преобразуемого

15 угла, б — выходная цепь устройства, 7 в кодирующий вход преобразователя аналог — код

8 — вход эталонного сигнала преобразователя аналог — код, 9 — выход преобразователя ана",0ã — код, 10 — выход суммирующего элемен20 та, 11, 12, 18 — входы суммирующего элемента, 14 — выход преобразователя код — аналог, 15 — вход эталонного сигнала преобразователя код — аналог, 1б — цифровой вход преобразователя код — аналог, 17 — масштабирующий

25 элемент. В состав устройства входят три основных узла: линейный преобразователь аналог — код 1, суммирующий элемент 2 и линейный преобра-ователь код †анал 8.

Преобразователь аналог †к работает по

30 принципу поразрядного уравновешивания и обеспечивает формирование кода числа Х, равного отношению аналоговых величин, поданных на кодирующий 7 и эталонный 8 входы соответственно. Преобразователь код — аналог 8, представляющий собой также стандартный преобразователь код — аналог, осуществвляет суммирование эталонного сигнала в масштабе веса включенных разрядов. Аналоговая величина на выходе преобразователя код — аналог 14 пропорциональна в выбранном масштабе К произведению эталонной величины, поданной на вход преобразователя код — аналог 8, на число отображаемое кодом, поданным на цифровой вход преобразователя код †анал 1б.

Суммирующий элеменг 2, представляющий собой также стандартный суммирующий элемент, формирует на выходе 10 аналоговую величину, равную сумме величин íà его входах 11, 12, И.

Шина синуса преобразуемого угла 4 подключена к входам 7 и 15 узлов 1 и 8 соответственно, Вход 8 узла 1 подключен к выходу 10 узла 2, входы которого 11 и 12 подключены соответственно к шине косинуса преобразуемого угла 5 и к выходу И преобразователя код †анал 8, вход 1б которого подключен к выходу 9 преобразователя аналог код 1, выход которого является одновременно выходом устройства в целом.

Устройство работает следующим образом.

На входы цепей синуса 4 и косинуса 5 подаются сигналы m sin а и т cos а, а на выходе преобразователя аналог — код 9 формируется код числа Х, на выходе ..преобразователя кодв аналог преобразователя 8 появляется аналоговая величина тК, Хз1п а и на выходе суммирующего элемента 10 — величина т cos а +

;+ тКХ sin а, представляющая собой эталонный сигнал преобразователя аналог — код 1.

Поскольку на кодирующий вход 7 этого преобразователя подана аналоговая величина и sin а, величина Х на выходе преобразователя аналог — код 9 будет удовлетворять соотношению

Х=

mstna tg ry т соя а+ mK>Xstn 1+ К1Xtga

Отсюда следует, что выходная величина Х связана с входной величино" п зависимостью: — 1 + y 1 + 4К1tg а (1) 2К1 tgа

Для К вЂ” — 0,345 + 0,346 абсолютная разность

/Х вЂ” n/ не превышает 0,0008 раддля 0 (Х ( (0,785.

Таким образом, код Х на выходе устройства соответствует преобразуемому углу а, заданному значениями его синуса и косинуса, причем методическая ошибка не превышает 2,75

5 угловых минуты, или 0,1010 от диапазона преобразования.

Г1ри необходимости эта ошибка может быть уменьшена до величины меньшей 0,0008 рад, 1.ли 1 угловой минуты, путем подключения ши10 ны синуса через масштабирующий элемент 17 к входу суммирующего элемента 2.

Масштабирующий элемент 17 обеспечивает подачу на вход 18 суммирующего элемента И величины тК з1п а.

15 Аналогично изложенному выше, величина Х на выходе устройства в этом случае удовлетворяет выражению: т в1п а т cos а + тК, sin а + тК,Хз!и а

1Яа

1 + (K1X+ KQ) t Яа или

Х= (1 + К2 tg а) +, 1 + 2К tg а + (4К1 + К )tgz (2)

2К1 tgа

При К1 = 0,36 и Кг = — 0,01 разность Х вЂ”.а меньше 0,00027 рад или 1 угловой минуты при

0(Х(0,785.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования в цифровой код величины угла, заданного аналоговыми

4р значениями, его синуса и косинуса, содержащее преобразователь аналог — код, выход которого соединен со входом преобразователя код — аналог, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности

45 преобразования оно содержит суммирующий элемент, выход которого подключен к опорной шине преобразователя аналог — код; вход преобразователя аналог †к и опорная шина преобразователя код †анал соединены с уз5п лом формирования .синусоидальной составляющей преобразуемого угла, а выход преобразователя код †анал соединен с одним входом суммирующего элемента, второй вход которого соединен с узлом формирования коси55 нусоидальной составляющей преобразуемого угла.

283701 лАпс

mCosd

Составитель В. Савранский

Техред Л. В. Куклина Корректор Л. Л. Евдонов

Редактор Глииков

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3589/14 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5