Многоканальный преобразователь угол - код
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
355640
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства № 260979
Заявлено 09.1.1970 (№ 1393742J18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 16.Х.1972. Бюллетень № 31
Дата опубликования описания 22.XI.1972
М. Кл. С 08с 9 04
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.325(088,8) Автор изобретения
Я. М. Великсон
Заявитель
Ленинградское конструкторское бюро электроавтоматики
МНОГОКАНАЛЪНЬ1Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” КОД
15 б — сх
+ac0s —" х
По основному авт. св. № 260979 известен многоканальный преобразователь угол — код для преобразования напряжений с синуснокосинусных датчиков,(СКД), содержащий коммутатор каналов с блоком управления, развязывающие усилители, коммутатор квадрантов, сравнивающее устройство, регистры, аппроксимирующее устройство и преобразователь код — напряжение.
Однако это устройство обеспечивает методическую ошибку 0,5% и 0,06% соответственно при выбранном числе участков аппроксимации. Увеличение числа участков для повышения точности не приносит существенного эф фекта, перегружая в то же время устройство дополнительной аппаратурой. В связи с эти м дальнейшее повышение точности функциональных аналого-цифровых преобразователей может базироваться на применении новых зависимостей, дающих лучшие качественные характеристики устройств, построенных по новым структурным схемам.
В основе предложенного устройства лежит использование приближенной зависимости
tg — х.
b — сх 4
Разделение аргумента на четыре равные части в диапазоне изменения функции 0+1 и получение четырех значений каждого из коэффициентов и, в 1t с создает возможность приближения с методической ошибкой, не превышающей 0,025%, что в угловой мере составляет 40,5". Методическая ошибка такой величины, при учете выполнения преобразования на любой из I/8 частей диапазона угла поворота СКД, позволяет получить точность преобразования 0,1 % в пределах указанной части диапазона. С учетом разделения на октанты точность в пределах оборота достигает 0,01 % .
В преобразователе решается зависимость, например, на одном участке (Π†: 45 )
sin — х
4 х+а
cos — х
В правой части равенства функции, воспроизводимые датчиком СКД, в лево" — зависи20 мость, определяющая построение преобразователя.
Решение зависимости, например, для первого октанта угла поворота име-т вид
sin — x (b — сх) = cos — х (х+ а), 4 4
7I 7С IC
b sin — х — сх sin a=icos — х+
4 4 4
355640
50 или
7 т. х cos — х+сяп — х)+асов — х—
4 4 ) 4 — bsin — х= О.
По мере изменения угла поворота н перехода в другие октанты выполняется чередование синусно-косинусных зависимостей с учетом фазы, выраженной знаком в приведенном уравнении. г1а чертеже показана структурная схема устройства.
Устройство содержит коммутатор каналов
1, развязывающие усилители 2 — 5, коммутатор октантов б, блоки 7 — 9 масштабных делителей, преобразователь «код †напряжен»
10, сравнивающее устройство 11, суммирующие усилители 12, 18, регистр управления 14, логическу1о схему определения октантов 15 и блок управления 16.
От СКД через выбранный по адресному сигналу канал, коммутатора каналов 1 синусное и косинусное напряжения поступают к развязывающнм усилителям 2 — 5, на которых синусное и косннусное напряжения одновременно приобретают одинаковые значения в прямой н обратной фазе.
Полученные парафазныс напряжения одновременно приобретают одинаковые значения в прямой и обратной фазе. Полученные парафазные напряжения поступают к коммутатору октантов б, переключателя К, †: К .которого включаются по тактовым сигналам, В момент прохождения напряжения вблизи амплитудного значения блок управления 1б формирует серию тактовых сигналов, которые обеспечивают последовательное включение переключателей в коммутаторе октантов и поразрядное переключение регистра управления, 14.
Включение переключателей K> — . К во время первых трех тактов происходит без участия преобразователя «код — напряжение» 10, т. е, при разомкнутой компенсационной цепи.
В первом такте переключатель К подключает синусное напряжение через блок масштабных делителей 9 и суммирующий делитель 13 к сравнивающему устройству 11. Если прн сравн íèè синусное напряжение имеет прямую фазу, то в логической схеме определения октанта в старшем разряде формирует5
З0
4 ся нулевое значение, если — обратную, то единичное. Такое определение однозначно связано с СКТ-датчиком, который формирует синусное напряжение прямой фазы в диапазоне угла 0 —;180 н обратной фазы в диапазоне угла 180 —:360 .
Во втором такте ключ К6 через те же цепи подключает косннусное напряжение, что дает возможность определения фазы косинус«ого напряжения и, соответственно, следующего разряда.,В совокупности два разряда пропорциональны квадрату кодируемого угла. В третьем такте выполняется сравнение напряжений СКД по модулю.
В зависимости от угла поворота СКД фазы синусно-косинусных напряжений меняются, а поэтому включение переключателей К вЂ” . Кв в третьем такте определяется логической схемой в зависимости от полученных значений двух старших разрядов.
Последующее преобразование, начиная с четвертого такта, выполняется путем поразрядного уравновешивания при последовательном переключении разрядов на преобразователе «код — напряжение» 10. По мере сравнения суммарного входного напряжения с выхода преобразователя «код †напряжен» 10 в регистре управления 14 формируется код, пропорциональный углу в пределах найденного октанта, Компенсационное напряжение формируется из суммы синус«ого напряжения, включенного к суммирующему усилителю 12 через блок масштабных делителей 7 и косинусного напряжения, включенного к этому усилителю с коэффициентом передачи, равным 1.
Г1редмет изобретения
Многоканальный преобразователь угол— код по авт. св. J4 260979, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности, а ппроксимирующее устройство содержит суммирующие усилители и блоки масштабных делителей, од ин из которых соединен со входом первого суммирующего усилителя, а два других — со входа мн второго суммирующего усилителя, первые входы блоков масштабных делителей подключены к выходам коммутатора октантов, а вторые входы — к выходу регистра управления.
358640,1
1! !
I !
Г !
1 !
Составитель М. Черенкова
Техред А. Камышникова
Редактор Л. Утехина
Корректоры: Л. Корогод и М. Коробова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3664/16 Изд. № 1544 Тираж 406 Подписное
Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб„д. 4/5


