Функциональный преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/38 

I Изобретение относится к автоматике, робототехнике и измерительной технике, а именно, к устройствам пре образования угла поворота вала в цифровой код угла с синусно-косинусными вращающимися трансформаторами (СКВТ, работающими в амплитудном режиме, функциональными потенциометрами или другими датчиками, в. которых информация об угле представлена в виде двух квадратурных гармонических составляющих. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет получения кода синуса и косинуса угла поворота вала. : На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя; на. фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу Преобразователь содержит СКВТ , определитель 2 октантов, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преоб разователь 4, ПЗУ 5, блок 6 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первьй регистр 7, делитель 8 напряжения, аналоговьй коммутатор 9, счетчик 10, второй 11 и третий 12 регистры, дешифратор 13. Определитель 2 октантов, сравнива выходные напряжения СКВТ i с нулевым уровнем и между собой, формирует двоичный код октантов; первому октан ту присваивается код ОПО. Аналоговый коммутатор 3 преобразует выходные сигналы СКВТ 1 , приводя угол oi в первый октант. Линейный циклический АЦП 4 формирует код, равный отношению напряжений, поступающих на измерительный и опорный входы, т.е. U./U :Счетчик 10, имеющий коэффициент счета, равный трем, формирует двоичный код Q--Q,,. 2° цикла АЦП 4; первому циклу присваивается код 00. Делитель 8 напряжения имеет коэффициент передачи, равный коэффициенту трансформации СКВТ 1. Второй аналоговый коммутатор 9 осуществляет коммутацию входных сигналов АЦП 4. ПЗУ 5 запрог раммировано по закону arctg в диапаг зоне (о - 1Г/4) . Преобразователь работает следующим 50

образом.

Напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота ой , сравниваются с нулевым уровнем и между собой, в результате чего определяется номер октанта, в котором находится угол б . Первьм принят ок : тант, в котором sin 5 О, cos о О,

сьшается в регистр 7 в конце первого цикла преобразования.

В конце второго и третьего циклов преобразовани- код intsij и |co5etj записьтается соответственно в регистры 11 и 12, Знаковый разряд кода синуса совпадает со старшим разрядом кода угла, а знаковый разряд кода 28 а sin oi. cos ог ; увеличение номера октанта против часовой стрелки. По известному номеру октанта определяются сигналы, пропорциональные синусу и косинусу угла о , приведенного в первый октант, по следующим выражениям:в I,4,6 и 8 октантах 1 в 2,3,6 и 7 октантах. где К - коэффициент трансформации СКВТ I; . UQ амплитуда напряжения возбуждения СКВТ 1. На выходе делителя 8 напряжения i формируется напряжение, равное КУ. На первом выходе циклического АЦП 4 по окончании цикла преобразования формируется импульс Конец цикла. Число этих импульсов фиксируется счетчиком 10, в результате чего на его выходе формируется номер цикла АЦП 4. Путем линейного аналого-цифрового преобразования в конце первого, второго и третьего циклов определяется соответственно код t В , и 1 cos oil , при этом в качестве опорного сигнала в АЦП 4 используется сигнал и 12 , а в качестве измеряемого - и, . . Код tq 1 преобразуется в ПЗУ 5 в код угла J 5 который поступает на вход блока 6 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, другой вход которого управляется младшим разрядом кода октакнтов. Таким образом, в нечетных октантах на выходе блока 6 формируется угла / , а в четных октантах код угла ( ii /4- р) .С выхода блока 6 код угла подается на первый вход регистра 7, на второй вход которого поступает код -октантов. В результате совмещения этих кодов формируется код угла «г , который запикосинуса равен сумме по модулю два двух старших разрядов кода угла.

Таким образом, предложенный преобразователь позволяет получить не только цифровой эквивалент угла, но и цифровые эквиваленты его ортогональных составляющих.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник опорного напряжения, к выходу которого подключен синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к информационным входам первого аналогового коммутатора и входам определителя октантов, выход которого подключен к управляющему входу первого аналогового коммутатора, первому информационному входу первого регистра и первому входу блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к второму информационному входу первото регистра, аналого-цифровой преобраз.ователь, информационный вьпход котрого через постоянное запоминающее устройство подключен к второму входу блока элементов ИСКЛЮЧАКИЦЕЕ ИЛИ, о тличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя за счет получения кода синуса и косинуса угла поворота вала, в него введены делитель напряжения, счетчик, дешифратор, два регистра и второй аналоговый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь выполнен циклическим, а выходы второго аналогового коммутатора подключены к входам аналогоцифрового преобразователя, выход окончания цикла которого через счетчик подключен к первому управляющему входу второго аналогового коммутатора и входу дешифратора, первый, второй и третий выходы которого под- ключены соответственно к входам запис:и первого, второго и третьего регистров , информационный выход аналого-цифрового преобразователя подключен к информационным входам второго и третьего регистров, выход источника опорного напряжения через делитель напряжения подключен к первому информационному входу второго аналогового коммутатора, к второму и третьему информационным входам которого подключены выходы первого аналогового коммутатора, выход определителя октантов подключен к второму управляющему входу второго аналогового коммутатора.,

Изобретение относится к автоматике, робототехнике и измерительной технике, а именно, к устройствам преобразования угла поворота вала в цифровой код угла с синусно-косинусHbWH вращающимися трансформаторами (СКВТ), функциональными потенциометрами или другими датчиками, в которых информация об угле представлена в виде двух квадратурных гармонических составляющих. С расширения функциональных возможностей преобразователя за счет получения кода синуса и косинуса угла поворота вала, в преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, СКВТ, определитель октантов, первый аналоговый коммутатор, первый регистр, блок элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ И1Ш, аналого-цифровой преобразователь, и постоянное запоминающее устройство, введены делитель напряжения, счетчик, дешифратор, два регистра и второй аналоговый коммутатор. Счетчик управляет аналоговым коммутатором таким образом, что в первом цикле формируется код ig |5 , во втором и треть(Л ем циклах в соответствующих регистрах формируются код I sin «I и код j cosoil . Код ig р преобразуется в постоянном запоминающем устройстве в код угла.р . 2 ил. to 3d ю fo X)

fpuz.Z