ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Российский патент 2005 года по МПК H03M1/64 H03M1/24 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразователям угла поворота вала в код, и может быть использовано в системах обработки данных.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный трансформаторный датчик, селектор октантов, суммирующие масштабные усилители, линейные множительные устройства, суммирующий блок, масштабные устройства, компаратор, регистр и блок управления (см. а.с. СССР №416717, кл. G 08 C 9/00, 1972 г.).

Недостатком преобразователя является его сложность и невысокая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь угла поворота вала в код, принятый за прототип и содержащий (см. а.с. СССР №481929, кл. G 08 C 9/04, 1975 г.) синусно-косинусные трансформаторные датчики, выходы которых подключены ко входам коммутатора, выходы которых подключены ко входам интеграторов непосредственно и через пороговые элементы, настроенные попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения, подключены ко входам элемента 4И-НЕ, выход которого подключен ко входу блока запуска и остановки интеграторов, выход которого подключен к управляющему входу функционального преобразователя отношения напряжений в код и к управляющим входам интеграторов, выходы которых подключены ко входам функционального преобразователя отношения напряжений в код, выходы которого являются выходами преобразователя.

К недостаткам известного преобразователя следует отнести его ограниченные функциональные возможности, что обусловлено отсутствием режима работы, позволяющего обрабатывать информацию с синусно-косинусных трансформаторных датчиков, имеющих разную по величине амплитуду выходных сигналов, а в случае их обработки данным преобразователем приводит к значительному снижению его точностных параметров.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя и повышение его точностных параметров.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные трансформаторные датчики, выходы которых подключены ко входам коммутатора, выходы первого, второго, третьего и четвертого пороговых элементов подключены ко входам элемента 4И-НЕ, выход которого подключен ко входу блока запуска и остановки интеграторов, выход которого подключен к управляющему входу функционального преобразователя отношения напряжений в код и к управляющим входам интеграторов, выходы которых подключены ко входам функционального преобразователя отношения напряжений в код, выходы которого являются выходами преобразователя, введены два цифроуправляемых усилителя, постоянное запоминающее устройство и счетчик, вход которого подключен к выходу блока запуска и остановки интеграторов, а выход подключен к управляющему входу коммутатора и адресному входу считывания постоянного запоминающего устройства, выходы которого подключены к управляющим входам цифроуправляемых усилителей, входы которых подключены к выходам коммутатора, а выходы подключены ко входам интеграторов и ко входам пороговых элементов, настроенных попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения.

Структурная схема преобразователя угла поворота вала в код приведена на чертеже.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусные трансформаторные датчики 1, коммутатор 2, цифроуправляемые усилители 3, интеграторы 4, функциональный преобразователь 5 отношения напряжений в код, пороговые элементы 6 и 7, элемент 4И-НЕ 8, блок 9 запуска и остановки интеграторов, счетчик 10 и постоянное запоминающее устройство 11.

Выходы синусно-косинусных трансформаторных датчиков 1 соединены со входами коммутатора 2, выходы коммутатора 2 соединены со входами цифроуправляемых усилителей 3, выходы цифроуправляемых усилителей 3 соединены со входами интеграторов 4 непосредственно и через пороговые элементы 6 и 7, настроенные попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения, соединены со входами элемента 4И-НЕ 8, выход элемента 4И-НЕ 8 соединен со входом блока 9 запуска и остановки интеграторов, выход блока 9 запуска и остановки интеграторов соединен с управляющим входом функционального преобразователя 5 отношения напряжений в код, с управляющими входами интеграторов 4 и со входом счетчика 10, выход счетчика 10 соединен с управляющим входом коммутатора 2 и адресным входом считывания постоянного запоминающего устройства 11, выходы постоянного запоминающего устройства 11 соединены с управляющими входами цифроуправляемых усилителей 3, выходы интеграторов 4 соединены со входами функционального преобразователя 5 отношения напряжений в код, выходы функционального преобразователя 5 отношения напряжений в код являются выходами преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.

Напряжения с выходов синусно-косинусных трансформаторных датчиков 1, пропорциональные sinαi и cosαi, через коммутатор 2 согласно выбранному счетчиком 10 адресу, соответствующему определенному входному параметру, последовательно во времени подключаются ко входам цифроуправляемых усилителей 3, управляющие входы которых объединены и подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 11, предназначенного для хранения кодовых значений, соответствующих коэффициентам усиления/ослабления каждого из входных параметров (напряжений), т.е. в каждом цикле опроса входных параметров по тому же сигналу счетчика 10, соответствующему определенному адресу, на выходе постоянного запоминающего устройства 11 присутствует код Ni' соответствующий коэффициенту усиления/ослабления каждого из входных напряжений Usinαi и Ucosαi, поступающих на входы цифроуправляемых усилителей 3.

Цифроуправляемые усилители 3 в зависимости от кода Ni', присутствующего на их управляющих входах, производят пропорциональное усиление/ослабление каждого из входных напряжений Usinαi и Ucosαi, поступающих на входы, до определенного номинального значения, постоянного для всех обрабатываемых параметров. Напряжения с выходов цифроуправляемых усилителей 3 поступают на входы интеграторов 4, которые интегрируют входные напряжения в течение половины периода сигнальных напряжений, что обеспечивается пороговыми элементами 6 и 7, настроенными попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения, элементом 4И-НЕ 8 и блоком 9 запуска и остановки интеграторов и тем самым позволяет исключить ошибку от квадратурной составляющей и высших гармоник, кратных двум. Напряжения с выходов интеграторов 4, пропорциональные sinαi и cosαi, поступают на соответствующие входы функционального преобразователя 5 отношения напряжений в код, который преобразует их в код угла Nαi.

Таким образом, введение в преобразователь угла поворота вала в код двух цифроуправляемых усилителей, постоянного запоминающего устройства и счетчика, позволяет обрабатывать информацию с синусно-косинусных трансформаторных датчиков, имеющих разную по величине амплитуду выходных сигналов, и тем самым расширить функциональные возможности преобразователя и повысить его точностные параметры.

Устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано в автоматике и информационно-измерительной технике. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей преобразователя и повышение его точностных параметров. Устройство содержит синусно-косинусные трансформаторные датчики, коммутатор, интеграторы, пороговые элементы, элемент 4И-НЕ, блок запуска и остановки интеграторов, функциональный преобразователь отношения напряжений в код, два цифроуправляемых усилителя, постоянное запоминающее устройство, счетчик. 1 ил.

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные трансформаторные датчики, выходы которых подключены ко входам коммутатора, выходы первого, второго, третьего и четвертого пороговых элементов подключены ко входам элемента 4И-НЕ, выход которого подключен ко входу блока запуска и остановки интеграторов, выход которого подключен к управляющему входу функционального преобразователя отношения напряжений в код и к управляющим входам интеграторов, выходы которых подключены ко входам функционального преобразователя отношения напряжений в код, выходы которого являются выходами преобразователя, отличающийся тем, что в него введены два цифроуправляемых усилителя, постоянное запоминающее устройство и счетчик, вход которого подключен к выходу блока запуска и остановки интеграторов, а выход подключен к управляющему входу коммутатора и адресному входу считывания постоянного запоминающего устройства, выходы которого подключены к управляющим входам цифроуправляемых усилителей, входы которых подключены к выходам коммутатора, а выходы подключены ко входам интеграторов и ко входам пороговых элементов, настроенных попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения.