Преобразователь угла поворота антенны радиолокационной станции в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления с цифровой обработкой информации, например, при трансляции радиолокационной информации.

Известен преобразователь угла поворота вала в цифровой код, содержащий сельсин-датчик, блоки компараторов, аналоговые ключи, делитель напряжения, дешифраторы, основанный на преобразовании угла поворота вала в трехфазное синусоидальное напряжение. Преобразование заключается в измерении мгновенных значений амплитуд фаз.чых напряжений в определенные моменты времени, их сравнении и получении импульсных последовательностей, фазу огибающей которых сравнивают с фазой напряжения питания, а в момент смены фазы на противоположную формируют импульсы, которые составляют цифровой код. Код угла поворота в известном преобразователе формируется циклами грубого (с дискретностью 30°) и точного отсчетов 1.

Недсхтатком известного преобразователя является его сложность.

Известен также преобразователь угла поворота вала в код, -содержащий сельсин, демодуляторы фазных напряжений, компараторы, дещифратор, преобразователь напряжение - код и аналоговые ключи, управляемые дешифратором, реверсивный счетчик и вычитающее устройство 2.

Недостатком этого преобразователя является его сложность.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий один сельсин, вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выходы подключены к первым входам блока компараторов, второй вход ко торого соединен с источником опорного напряжения, а первые выходы блока компараторов через последовательно соединенные блок формирователей, элемент ИЛИ и умножитель частоты подключены к счетному входу реверсивного счетчика, один из выходов блока формирователей подключен к входу сброса реверсивного счетчика 3.

Недостатком такого преобразователя является малый диапазон однозначного преобразования, ограниченный одним полюсным делением сельсина.

Целью изобретения является расширение диапазона однозначного преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота антенны радиолокационной станции в код, содержащий один сельсин, вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выходы подключены к первому, второму и третьему входам блока компараторов, четвертый вход которого соединен с источником опорного н;и:яжения, а первые шесть выходов блока

компараторов через последовательно соединенные блок формирователей, элемент ИЛИ и умножитель частоты подключены к счетному входу реверсивного счетчика,, введены 5 сельсин грубого отсчета, триггер и два элемента И, вход сельсина грубого отсчета соединен с выходом источника опорного напряжения, а первый выход сельсина грубого отсчета подключен к пятому и щестому входам блока компараторов, второй выход сельсина грубого отсчета подключен к седьмому входу блока компараторов, седбмой и восьмой выходы которого Объединены и подключены к одному входу первого элемента И, другой вход первого элемента И соединен

.S с выходом элемента ИЛИ, а выход подклю чен к входу сброса реверсивного счетчика и к одному входу второго элемента И, дру. гой вход которого соединен с девятым выходом блока компараторов, а выход подключен к, единичному входу старщего разряда реверсивного счетчика, установочные входы триггера соединены с третьим и четвертым выходами блока компараторов, синхронизирующий вход триггера соединен с шестым выходом блока формирователей, а вы5 ходы триггера подключены к управляющим входам реверсивного счетчика.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя угла поворота антенны радиолокационной станции (РЛС) в код; на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Преобразователь содержит сельсин 1 точного отсчета (ТО) и сельсин 2 грубого отсчета (ГО), связанные между собой редуктором с коэффициентом п, блок 3 компараторов, блок 4 формирователей, тригг гер 5 знака, элемент ИЛИ 6, элементы И 7 и 8, умножитель 9 частоты и реверсивный счетчик 10, источник 11 опорного напряжения.

Выходные обмотки сельсинов 1 и 2 подключены к информационным входам блока

0 3, синхронизирующие входы которых подключены к источнику 11, прямой и инверсный выходы компараторов блока 3 подключены к соответствующим входам блока 4 формирователей,пара выходов одного ком5 паратора блока 3 подключена к установочным входам триггера 5 знака, синхронизирующий вход которого соединен с выходом формирователя блока 4, подключенного к выходу другого компаратора блока 3.

Все выходы блока 4 формирователей че0 рез элемент ИЛИ подключены к одному из входов элемента И 7 и входу умножителя 9 частоты, выходом соединенного со счетным входом реверсивного счетчика 10, шины сложения и вычитания которого подключены к выходам триггера 5 знака, а шина сброса всех разрядов в нуль и установочный вход старшего разряда в единицу подключены со, ответственно к выходам элементов И 7 и 8.

Один вход элемента И 8 соединен с выходом элемента 7 И, а другой - с выходом компаратора блока 3, содиненного с одной из фаз сельсина 2, другая фаза выходной обмотки которого подключена к информационным входам двух компараторов блока 3, объединенных инверсными выходами в монтажное ИЛИ и подключенного на другой вход элемента И 7. Вход синхронизации одного компаратора блока 3 подключен к источнику 11 в одной фазе, а вход синхронизации другого, как и всех остальных компараторов блока 3, - в противоположной фазе. Это обеспечивается обмоткой трансформатора источника 11 со средней точкой.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходное напряжение источника 11 поступает на обмотки возбуждения сельсинов 1 и 2, на входы синхронизации компараторов блока 3, на соответствующие информационные входы которых ноступают выходные напряжения UA, Ьв, Uc сельсина I и UA, и в сельсина 2.

На фиг. 2 показаны огибащие напряжений сельсина 1 Ул, UB, Uc и сельсина 2 U/i Ue, сдвинутые по фазе на 120°, и состояния соответствующих им компараторов блока 3.

Состояния компараторов определяются фазой соответствующих напряжений сельсина 1 UA, UB, Uc и сельсина 2 UA, UB относительно UonФормирователи блока 4 формирователей, подключенные соответственно к прямым и инверсным выходам компараторов блока 3, срабатывают в момент изменения состояния соответствующего компаратора блока 3 и управляют синхронизирующим входом триггера 5 знака и через элемент ИЛИ 6 - элементом И 7 и умножителем 8 частоты. На установочные входы триггера 5 знака поступают прямой и инверсный сигналы с выхода одного из компараторов (например В), а на синхронизирующий вход триггера 5 знака - сигнал с выхода одного из формирователей блока 4, подключенного к другому компаратору (например С).

Так как формирователи срабатывают только при положительном фронте импульсов на их входах, то в зависимости от направления вращения антенны, азимутальHbie импульсы (АИ) привязаны то к переднему, то к заднему (четные, нечетные) фронту импульсов компаратора фазы С сельсина 1, при этом на установочных входах триггера 5 знака меняются уровни сигналов. Поэтому при из.мснении паправлепия вращения антенны изменяется состояние триг5 гера 5 знака.

Импульсы с выхода умножителя 9 поступают на счетный вход реверсивногч) счетчика 10, щины сложения и вычитания которого управляются триггером 5 знака. Умножитель 9 может быть выполнен, например, на управляемом делителе опорной частоты (f) импульсов и счетчике умноженных импульсов, контролируюн1ем коэффициент умножения К.

На другой вход элемента И 7 поступают

5 импульсы АИ, из которых на выходе элемента 7 формируются два импульса в 0° п 180° (при совмещении статоров сельсинов 1 и 2). Эти.ми импульсами реверсивный счетчик 10 сбрасывается в нуль. Кроме того, они ноступают на вход элемента 8 И, на дру1-ой вход которого поступает сигнал с компаратора фазы В сельсина 2, разрешающий нро.хождение только одного импульса при 180°. Этот импульс устанавливает старший разряд счетчика 10 в единицу с некоторой за5 держкой относительно импульса сброса при 180°.

В тако.м преобразователе управление реверсивным счетчиком 10 (в том числе и реверсо.м) производится точным сельсином 1, а грубый сельсин 2 только селектирует АИ,

корректирующие реверсивный счетчик И) при углах 0° и 180°.

Управление триггером 5 знака обеспечивает реверс счетчика 10 при изменении направления вращения антенны.

Синхронизация отсчетов происходит в

точках 0° и 180° в реверсивном счетчике 10, для которого неоднозначность точного отсчета по отношению к грубому при вращении антенны в одном направлении не имеет значения. При реверсе вращения счетчик 10

0 вновь устанавливается в синхронизм в пределах 180°. Это приемлемо для РЛС кругового обзора.

Введение в преобразователь сельсина 2 грубого отсчета, триггера и двух элементов

5 И с соответствующими связями позволяет расширить диапазон однозначного преобразования.

Экономический эффект от использования преобразователя определяется его техническим преимуществом.

и

ГО

А А

В

г

Стр пп

)ООГЪОГХ

ТО

X

X

X

ot

Г1

гт

X

X

X

X

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА АНТЕННЫ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ В КОД, содержащий один сельсин, вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выходы подключены к первому, второму и третьему входам блока компараторов, четвертый вход которогг) соединен с источником опорного напряжения, а первые шесть выходов блока компараторов через последовательно соединенные блок формирователей, элемент ИЛИ и умножитель частоты подключены к счетному входу реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона однозначного преобразования, в преобразователь введены сельсин грубого отсчета, триггер и два элемента И, вход сельсина грубого отсчета соединен с выходом источника опорного напряжения, а первый выход сельсина грубого отсчета подключен к пятому и шестому входам блока компараторов, второй выход сельсина грубого отсчета подключен к седьмому в.ходу блока компараторов, седьмой и восьмой выходы которого объединены и подключены к одному входу первого элемента И, другой вход первого элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход подключен к вхдду c6pocii реверсивного счетчика и к одному входу второго элемента И, другой вход которого соединен с девятым выходом блока компаратош k ров, а выход подключен к единичному входу старшего разряда реверсивного счетчика, установочные входы триггера соединены с третьим и четвертым выходами блока компараторов, синхронизируюший вход триггера соединен с шестым выходом блока формирователей, а выходы триггера подключены к управляюшим. входам реверсивного счетчика. со о ел ю

В

6

о°т

180

(Риг.2