Многоканальное устройство измерения рассогласования между углом и кодом Советский патент 1987 года по МПК H03M1/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах преобразования информации.

Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема многоканального устройства измерения рассогласования между углом и кодом; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.З - схема переключателя; на фиг.А - схема блока вычитания; на фиг.З - временная диаграмма работы устройства.

Многоканальное устройство измерен ния рассогласования между углом и кодом содержит синусно-косинусные датчики 1.1-1.П угла (СКДУ) по числу

10

15

тор 3 поступает на входы ключей 8 и 9. На выходах преобразователя 5 кода вырабатываются соответственно коды NI cos N, N sin N(. Сначала производится обработка сигнала с первой выходной обмотки СКДУ 1 i. По сигналу с второго выхода блока 7 (фиг.З, 2) через ключ 8 на аналоговый вход модулятора 6 поступает напряжение и, а на цифровой вход - код N, . На выходе модулятора 6 формируется сигнал 2 TT

--- t sinci, cos. N- .

По сигналу с четвертого выхода блока 7 (фиг.З, поз.Ь) на время Т/2 (Т/2-0) замыкается ключ 11, через ко- торьй сигнал X с выхода модулятора 6 поступает на вход интегратора 12. На

каналов, источник 2 питания, коммута-- выходе интегратора 12 вырабатывается тор 3, регистр 4, синусно-косинусный напряжение (фиг.З, к) преобразователь 3 кода, модулятор 6,

блок 7 управления, ключи 8 и 9, переключ ат ел ь 10, ключ 11, интегратор 12 блок 13 вычитания, элементы И 14.1- 14.П и блоки 13.1-15.П выборки-хранения.

Блок 7 управления содержит компаратор .16, разделительную цепь 17, интегратор 18, компаратор 19, элемент НЕ 20 и элементы И-НЕ 21-23,элемент НЕ 24 и триггер 23.

Переключатель 10 содержит элементы 26 на каждый разряд входных кодов.

Блок 13 вычитания содержит накопительный элемент, выполненный в виде конденсатора 27, ключ 28 и повторитель 29, выход которого является выходом блока 13 вычитания.

Устройство раб.отает следующим образом.

От источншса 2 питания на СВДУ 1 поступает гармоническое напряжение и возбуждения с амплитудой U и периодом Т. Выбор i-ro канала (СКДУ 1) осуществляется по адресу, поступающему на соответствующий управляющий вход коммутатора 3. В регистр 4 в это время записьшается код N , рассогласование между которым и углом соответствующего СКДУ 1 необходимо измерить. На выходных обмотках СКДУ 1 i вырабатьтаются напряжения U, и и 2 (фиг.З, а,б) синфазные с напряжением возбуждения U, U sind;, и coscL-, где o(j- угол поворота i-ro СКДУ 1, которое через коммутаи,

тор 3 поступает на входы ключей 8 и 9. На выходах преобразователя 5 кода вырабатываются соответственно коды NI cos N, N sin N(. Сначала производится обработка сигнала с первой выходной обмотки СКДУ 1 i. По сигналу с второго выхода блока 7 (фиг.З, 2) через ключ 8 на аналоговый вход модулятора 6 поступает напряжение и, а на цифровой вход - код N, . На выходе модулятора 6 формируется сигнал 2 TT

--- t sinci, cos. N- .

По сигналу с четвертого выхода блока 7 (фиг.З, поз.Ь) на время Т/2 (Т/2-0) замыкается ключ 11, через ко- торьй сигнал X с выхода модулятора 6 поступает на вход интегратора 12. На

выходе интегратора 12 вырабатывается напряжение (фиг.З, к)

X,j и + Ur.sinot,cos N- +

-ь -Т-

и

(2)

5

0

где и - остаточное напряжение на выходе интегратора 12 после его сброса в исходное состояние;

t - постоянная времени интегратора 12 J

Uftpi напряжение смещения усилителя интегратора 12. Причем в блоке 13 вычитания с момента Т/4 до момента ЗТ-4 замкнут ключ 28 сигналом с шестого выхода блока 7 управления (фиг.З, и). За этот интервал времени (Т/2) конденсатор 27 блока 13 вычитания заряжается до напряжения Х. Затем сигналом с пятого выхода блока 7 управления (фиг.З, е) интегратор 12 устанав- 5 ливается в исходное состояние.

Далее производится обработка сигнала с второй(ВЫХОДНОЙ обмотки СКДУ 1 i. По сигналу с третьего выхода блока 7 (фиг.3,д) замыкается ключ 9 0 к на аналоговый вход модулятора 6 поступает напряжение Ujj, на его цифровой вход - код N. На выходе модулятора 6 вырабатывается напряжение

. . , 27i 5 Y Urt,sin --- t sinci; sin N (3)

Это напряжение в течение щремени

ЗТ Т/2 (-т;- - Т) поступает через открытый сигналом.с четвертого выхода блока 7 ключ 11 на интегратор 12, на выходе которого получим

Y и + --- UncosotjSin N + . 1 о J( г

2Т-Г

Напряжение (4) с выхода интегратора 12 поступает на вход блока 13 вычитания, на конденсаторе 27 которого хранится напряжение (2). В результате на конденсаторе 27 блока 13 выды - к BxoAabf коммутатора, синусно косинусньш преобразователь кода, м дулятор и блок управления, отли чающееся тем, что, с целью повьшенне точности и помехоустойчи вости устройства, в него введены р гистр, три ключа, переключатель, и тегратор, блок вычитания, п элемен fOB И, п блоков выборки-хранения, выход источника питания соединен с входом блока управления, первьй выход которого соединен с первыми вхо дами всех элементов И, второй, третий, четвертый выходы - с управляющ

читания вырабатывается-сигнал рассог-.,5 и входами соответственно первого, ласования Up (фиг.5, л) в виде разности напряжений (2) и (4),

второго и третьего ключей, второй и третий выходы блока управления под- ключены также к первому и второму входам переключателя, пятый выход

Up .Y, sinCct,- N,)

Полученный сигнал (5) пропорционален рассогласованию между углом d, и кодом N-. При сА; NJ сигнал рассогласования равен нулю. Сигнал рассогласования Up через повторитель 29 поступает на выход блока 13 вычитания. Сигналом с первого выхода ,блока 7 управления (фиг.5.ж), которьш поступает через открытый сигналом адреса элемент И141, производится запись напряжения рассогласования из блока 13 вычитания в блок 15 i выборки- хранения. После чегЪ.производится сброс интегратора 12 в исходное состояние сигналом с пятого выхода блока 7 управления (фиг.5, е). Из выражения (3) видно, что интегратор 12 не вносит погрешностей, обусловленных- напряжением смещения его усилителя и неточностью сброса в исходное состояние.

-7Т В течение времени -г- 2Т можно

проводить подключение выходных напряжений очередного СКДУ через коммута- ется цифровым входом устройства, а тор 3 к измерительной, части устройства и запись соответствующего кода в регистр 4. Для этого по заднему фронту сигнала записи в блок 15 выборки-хранения (фиг.5, ж) можно вырабатьюать сигнал Конец измерения

Форму.л а изобретения

50

выход соединен с синусно-косинусным преобразователем кода.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что блок вычитания содержит накопительньй элемент, ключ и повторитель, выход которого является выходом блока вычитания, один .вывод накопительного элемента является информационным входом блока вычита1. Многоканальное устройство изме- ния, а другой вывод соединен с входом повторителя и входом ключа, выход которого подключен к общей шине, а управляющий вход является управляющим входом блока вычитания.

рения рассогласования между углом и кодом, содержащее п синусно-косинус- ных датчиков угла, входы которых подключены к источнику питания, а выхо-

ды - к BxoAabf коммутатора, синусно- косинусньш преобразователь кода, модулятор и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повьшенне точности и помехоустойчи- вости устройства, в него введены регистр, три ключа, переключатель, интегратор, блок вычитания, п элемен- fOB И, п блоков выборки-хранения, выход источника питания соединен с входом блока управления, первьй выход которого соединен с первыми входами всех элементов И, второй, третий, четвертый выходы - с управляющи5 и входами соответственно первого,

-.,5 и входами соответственно первого,

второго и третьего ключей, второй и третий выходы блока управления под- ключены также к первому и второму входам переключателя, пятый выход

20 блока управления соединен с входом сброса интегратора, шестой выход - с управляющим входом блока вычитания, выход которого соединен с аналоговыми входами всех блоков выборки-хране25 ния, выходы коммутатора через первый и второй ключи соединены с аналоговым входом модулятора, первый и второй выходы спнусно-косинусного преобразователя кода подключены к тре30 тьему и четвертому входам переключателя, выход которого подключен к цифровому входу модулятора, выход- которого соединен через третий ключ с инфopмaцIioнным входом интегратора,

35 выход которого соединен с информационным входом блока вычитания, вторые входы элементов И соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора и являются адресными

40 входами устройства, выходы элементов И соединены с управляющими входами соответствующих блоков выборки-хранения, выходы которых являются выходами устройства, вход регистра явля

50

512

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления содержит два компаратора, три элемента И-НЕ, два элемента НЕ, триггер, интегратор и разделительную цепь, первый вход первого компаратора является входом блока, второй вход соединен с общей шиной, а выход соединен с входами разделительной цепи, перво- ,го элемента НЕ и триггера, выходы которого являются вторым и третьим выходами блока и соединены с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых являются соответственно шестым и первым выходами бло-

ка, выход первого элемента НЕ является четвертым выходом блока и соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и первым входом третьего элемента И-НЕ, выход разделительной цепи соединен через интегратор с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с общей шиной, а выход - с вторым входом первого элемента И-НЕ и третьим входом второго элемента И-НЕ и через второй элемент НЕ - с вторым входом третьего элемента И - НЕ, выход которого является пятым выходом ,блока .

Изобретение относится к авто ма- .тике и вычислительной технике, а именно к преобразователям.,информации. Целью изобретения является повышение точно.сти и помехоустойчивости устройства. Для этого в многоканальное устройство измерения рассогласования между углом и кодом, содержащее п си- нусно-косинусных датчиков угла, источник питания, коммутатор, синусно- косинусный преобразователь кода, модулятор и блок управления, введены регистр, три ключа, переключатель, интегратор, блок вычитания, п элементов И и п блоков выборки-хранения. Поставленная цель достигается за счет того, что интегрируют на одном и том же интеграторе модулированньзт синусоидальный сигнал, а затем косинусои- дальный сигнал синусно-косинусного датчика. Полученные сигналы вычитают один из другого и получают сигнал рассогласования. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. (/) С

CpU2.i

or.

(-fyue.Z

cfyua3ffrSfCosf)

фиэ.