Способ преобразования угла поворота вала в код

О П И С А Н И Е уз2951

Союз Советских

Сециапистнческих

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (1)М Кл (22) Заявлено 083.0.76 (21) 2411823/18-24 с присоединением заявки HP

G 08 С 9/00

Государстиенный комитет

СССР по деяам изобретений и открытий,(23) Приоритет

Опубликовано 05Я580, Бюллетень HP 17;

Дата опубликования описания 0505.80 (53) УДК 681. 325 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.A. Хробыстов и В.Н. Кордюков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД!

Изобретение относится к автомаЬ тике и вычислительной технике и служит для преобразования угла вала поворота в код.

Известны способы преобразования угла поворота вала в код, основанные на двухтактном интегрировании.

В качестве подынтегральных функций используются аналоговые сигналы входных и образцовых или опорных напряжений. Пределы интегрирования задаются интервалами времени, причем окончание первого интервала является началом второго fl).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ преобразования угла поворота вала в код, в котором напряжения с синусно-косинусного датчика вы- 20 прямляют с помощью двух выпрямителей, затем напряжения, пропорцио» иальные синусу и косинусу угла,сравнивают по абсолютной величине, меньшее напряжение интегрируют в течение эталонного времени, затем интегри руют большее напряжение с противоположным знаком до полунения заданной величины напряжения, определя ют величину временного интервала З0,интегрирования большего напряжения. и преобразуют его в код (2).

Недостатком известных способов преобразования является значительная погрешность преобразования на-, . пряжений с синусной и косинусной обмоток датчика в постоянные напряжения, осуществляемого перед первым циклом интегрирования, вынуждающая применять два выпрямителя, Пель изобретения — повышение точности преобразования угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что сравнивают,синусное и косинусное напряжение, большее из которых выпрямляют, интегрируют опорное напряжение, обратное по знаку выпрямленному большему напряжениюр в течение эталонного интервала времени, интегрируют большее напряжение до заданной величины, определяют и запоминают интервал времени его интегрирования, выпрямляют меньшее напряжение и интегрируют его эа интервал времени интегрирования большего напряжения, интегрируЮт опорное напряжение, обратное по знаку. меньшему выпрямленному напряжению, до заданной величины и опре732951 деляют -временной интервал его интег рирования, по величине которогo определяют код угла поворота вала, На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего данный способ, а на фиг. 2 - диаграммы работы устройства., Блок-схема устройстна содержит синусно-косинусный датчик 1, ключи

2 и 3, выпрямитель 4, опорный ис-. точник 5, ключевые элементы 6 и 7, интегратор 8, компаратор 9, блок.

10 сравнения, блок 11 управления, преобразователь 12, вычислитель 13, определитель 14 октантов.

На диаграммах показаны сигнал

;15 на выходе выпрямителя 4, сигнал 15 16 на выходе интегратора 8.

На вход синусно-косинусного датчика 1 и опорного источника 5 подают переменное напряжение синусоидальной формы, напряжения с вы- 7О хода синусно-косинусного датчика 1, пропорциональное синусу и косинусу угла поворота, через ключи 2 и 3 подключают к выпрямителю 4. Выходы выпрямителя 4 и опорного источника

5 через ключевые элементы 6 и 7 подключены на вход интегратора 8, к выходу которого подключен компаратор 9, Напряжения с датчика 1 поступают также на блок 10 сравнения и .определитель 14 октантов. Блок ll управления упранляет работой ключевых элементов 2, 3, 6, и 7 и IIpeo6разователя 12. Вычисление. угла производится вычислителем 13.

Устройство работает следующим образом.

Блок 11 управления открывает один из ключевых элементов 2 или 3 и подключает большее напряжение на вход выпрямителя 4. 40

Сравнение напряжений и определение большего напряжения производится блоком 10 сравнения, который выдает сигнал в блок .11 управления.

Преобразователь 12 работает в двух режимах: н режиме преобразования кода во временной интервал и в режиме преобразования временнorо интервала в код.

После установления напряжения на выпрямителе 4 блок 11 управления открывает ключевой элемент 6 и выдает старт-импульс на преобразователь 12, подключая на эталонное время напряжение с опорного источника 5 на вход интегратора 8. Напря- 55 жение опорного источника 5 противоположно по знаку напряжению с выпрямителя 4.

После окончания эталонного времени с преобразователя 12 поступа- ц) ет стоп-импульс на блок 11 управления, преобразователь 12 в этот момент переходит в режим преобразования временного интервала в код, ключевой элемент 6 закрывается и

О OII,(1 сч

N= — и „

Ооп оп

Б где (сч

NîïЛ частота импульсов счета в преобразователе 12; фиксированное число импульсов; измеренное число импульсов во втором такте интегрирования; напряжение на выходе выпрямителя, пропорциональное большему напряжению с датчика.,Затем блок 11 уп1авления открывает другой ключевой элемент (2 или

3) и подключает меньшее напряжение на вход ныпрямителя 4.

После установления напряжения на выпрямителе 4, блок 11 управления открывает ключ 7, .подключая напряжение с выпрямителя 4 на вход интегратора 8, и выдает стоп-импульс на преобразователь 12.

B преобразователе 12 значение кода преобразуется Во временной HHтервал,по окончании которого выдается стоп-импульс на блок ll упранления, преобразователь в этот момент переходит в режим преобразования временного интервала в код, а ключ 7 закрывается.

После этоГо блок 11 управленияоткрывает ключевой элемент 6 и под,ключает напряжение опорного источника 5 на вход интегратора 8 и выдает старт-импульс на преобразователь 12, где временной интервал преобразуется в код.

При достижении напряжения определенной величины на выходе интегратора 8 компаратор 9 выдает стопимпульс на преобразователь 12, I открывается ключевой элемент 7, подключая напряжение с выпрямителя 4 на вход интегратора 8, При достижении напряжения определенной величины на выходе интегратора 8 компаратор 9 ныдает стопимпульс на преобразователь 12, полученное н результате преобразования значение кода в преобразователе 12 запоминается.

Этому моменту соответствует раненстно (j „ (Q, —,) = 06 (, - f ) (см.фиг. 2)

Выражая временные интервалы через число импульсов и частоту, имеют

732951

Этому моменту соответствует равенство

Выражая временные интервалы че-рез число импульсов и частоту, получают

4 й

5 4 2(сч где N - измеренное число импульсов

2 в четвертом такте интегрирования;

Ом- напряжение на выходе выпрямителя, пропорциональное меньшему напряжению с датчикаа.

Измеренное в результате преобразования значение кода поступает в вычислитель 13, в котором происходит вычисление угла в пределах октанта.

Номер октанта определяется определителем 14 октантов, Использование данного способа дает возможность повысить точность преобразования угла поворота вала в код и упростить аппаратуру, так как не требуется специальной сети для питания СКТ.

Формула изобретения

Способ преобразования угла поЬорота вала в код, основанный на

Цвухтактном интегрировании напряже5 нийр пропорциональных синусу и ко» синусу угла в течение интервалов времени, отличающийся тем, что, с целью повышения тоЧности преобразования, сравнивают си о нусное и косинусное напряжение, большее из которых выпрямляют, интегрируют опорное напряжение, обратное по знаку выпрямленному большему напряжению в течение эталонного интервала времени, интегрируют большее напряжение до заданной величины и определяют и запоминают интервал времени его интегрирования, выпрямляют меньшее напряжение и интегрируют его за интервал време2О ни интегрирования большего напряжения, интегрирую-. опорное напряжение, обратное по знаку меньшему выпрямленному напряжению, до заданной величины и определяют временной ин75 терзал его интегрирования, по величине которого определяют код угла поворота вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шушков Е,И. и Бодиков М.Б, Многоканальные аналогоцифровые преобразователи, Л,, Энергия, 1975с с, 34-59.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 4092б2, кл. G 08 С 9/00 (прототип) .

732951

Заказ(1558/12

Тираж 682 Подпи свое

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 москва й-35, Рауюсцая наб., д. 4/5

Филйал ППП 1 Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Назаркина

Редактор Л. Веселовская Техред1Ж.Кастелевич Корректор B.