Многоканальный преобразователь угол-код Советский патент 1987 года по МПК H03M1/64 H03M1/38 

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике, в частности к преобразователям угол-код.

Цель изобретения - расширение области применения преобразователя путем обеспечения возможности съема информации в любой момент времени.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг„ 2 - временные диаграммы, поясняющие его ра ботуо

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, блок 3 питания А sincot, блок 4 питания А соsGjt, синусно-косинусные вращающиеся тран- сформаторы 5 (СКВТ), коммутатор 6

,-

каналов, первый 7 и второй 8 нуль- органы, первый выпрямитель 9, второй выпрямитель 10, блок 11 сравнения напряжений, коммутатор 12, шифратор 13 аналого-цифровой преобразователь 14 (АЦП), регистр 15, постоянное запоминающее устройство 16 (ПЗУ), блок 17 вычитания. I

Устройство работает следующим образом.

По внешнему сигналу, поступающему на вход Выбор канала, к входам нуль-органов 7 и 8 подключаются вы- ходные обмотки СКВТ 5, работающего в режиме фазовращателя, угол поворота ротора которого необходимо измерить. Преобразование может начинаться после выбора трансформатора в про извольный момент времени t; при поступлении сигнала Опрос. Угол поворота oi ротора относительно статора для выбранного вращающегося трансформатора определяется как величина фазового сдвига tf между напряжениями синусных обмоток ротора и статора. Для произвольного момента времени tj , когда поступает сигнал Опрос можно записать

(t;-tj-(t,-t,).

27 Т

где t - момент времени, когда

А sincot 0 (приА СОЗОС 0); t - момент времени, когда

А, sin(ot+q )0 (при А cos(ot+(f) 0); Т - период входного напряжения

трансформатора,

Счетчик 2 формирует во временном масштабе линейную кодовую шкалу, с которой в. момент t; поступления сигнала Опрос в регистр 15 заносится

код N, , пропорциональный .длительное- ти интервала времени t-t :

tp) или

t--t

о

К,

,

го

20

30 5 У - °Р ,

где К, - масштабный коэффициент.

Определение длительности интервала времени t;-t, происходит в два этапа: предварительно определяется его длительность с дискретностью

Т

, затем остаток Л длительностью

Т

менее -тг уточняется по величине от- о

ношения напряжений на выходных обмотках трансформатора.

Код N, соответствующий предварительному результату, определяется при помощи нуль-органов 7 и 8 и блока 11 сравнения, выпрямителей 9 и ю и шифратора 13. Значения всех трех разрядов этого кода определяют путем анализа состояний нуль-органов в момент времени t;. Нуль-органы 7 и 8 25 определяют полярность выходных сигналов трансформаторов А, 51п(оС+ф) и А,

, cos((ot + cp) в момент времени С , а блок 11 сравнивает по модулю те же сигналы. Для этого выходные сигналы трансформатора подвергаются двухполупериодному выпрямлению при помощи выпрямителей 9 и 10 и выпрямленные сигналы далее сравниваются при помощи блока 11. Состояние 11 принимает, когда

А-31п(со1н-ц) А, cos(cot+(f)| .

Г

У - °Р

Значение кода N, соответствующее предварительному результату, можно выразить в виде

N ent -. i епс g

Одновременно выходные сигналы вы- прямителей через коммутатор 12 поступают на вход АЦП 14. На первый вход А1Щ, работающего, например, по параллельному методу или по методу двухтактного интегрирования, поступает преобразуемый сигнал, на второй - сигнал, используемый в качестве опорного .

АЦП преобразует в код N, напря- жения, присутствующие на его входах, в соответствии с выражением

N HL. и„

31

где Uj, U - входное и опорное напряжения .

В зависимости от того, какой из сигналов | Л; sin(ot+C|))| апи |А, cos (cJt-t-Cf)l подключен к первому входу АЦП, выходной код N р имеет значение t:p,(o)t + Cf) или ctg(i;/t + tp) .

Коды NI, совместно с кодом третьего разряда шифратора 13, определяющего четность, поступают далее на адресные входы ПЗУ 16, где для каждого значения результата занесено соответствующее значение и; кода угла в пределах 45 .

На первые входы блока 17 вычитания поступает информация о выходе регистра - код N,, а на вторые - код N на старшие разряды и код угла ft; в пределах 45° на младшие. По заднему фронту импульса Опрос блок 17 выполняет операцию вычитания кодов при равенстве масштабных коэффициентов. Результат N равен

, -(N,+ u;) (t; -t)-(t; -t, ) cf .

Операция вычитания проводится по заднему фронту импульса Опрос, поэтому его длительность должна превышать суммарное время преобразования АЦП 14 и время обращения к ПЗУ 16. После операции вычитания к входам нуль-органов можно подключать очередной трансформатор.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь угол - код, содержащий синусно-ко- синусные вращающиеся трансформаторы по числу каналов, входы которых соединены с выходами блоков питания.

594

а выходы - с информационными входами коммутатора каналов, управляющий вход которого соединен с шиной Выбор канала, а выходы подключены к входам первого и второго нуль-компараторов и первого и второго выпрямителей соответственно, выходы выпрямителей соединены с входами блока сравнения напряжений, выходы первого и второго нуль-компараторов и блока сравнения напряжений соединены с входами шифратора, аналого-цифровой преобразователь, отличающий- с я тем, что, с .целью расширения

области применения преобразователя путем обеспечения съема информации в любой момент времени, в него введены генератор импульсов, счотчик, регистр, коммутатор, постоянное запоминающее устройство, блок вычитания и шина Опрос, подключенная к управляющим входам регистра, аналого-цифрового преобразователя и блока вычитания, выход блока сравнения на- пряжений соединен с входом постоянного запоминающего устройства и управляющим входом коммутатора, выходы которого подключены к информационным входам аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к группе входов постоянного запоминающего устройства, выходы которого подключены к первой группе входов блока вычитания, выходы шифратора

подключены к второй группе входов блока вычитания, генератор импульсов соединен с входом счетчика, выходы которого соединены с входами блоков питания и регистра, выходы которого подключены к третьей группе входов блока вычитания.

Выход блоков

mpaHC.AsLn(tjyt+ f}

транс. А cos((-)

п г

д

Вылоб нульоогана /

Вы однуль- органа 8

о

п

Выход выпрямителе S

теля ю

В ход блока 11

.

Фи,г

Составитель М.Сидорова Редактор К.Дыльщ Техред в. Кадар Корректор М.Пожо

Заказ 2219/55 Тираж 902Подписное

ВНШГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,, ул. Проектгшя, 4

J-a8xodAUf m

2-й 8ход AUniit

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к преобразователям угол- код. Целью изобретения является расширение области применения преобразователя путем обеспечения возможности съема информации в любой момент времени. Для достижения поставленной цели в преобразователь, содержащий блоки 3 и 4 питания, синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы 5, коммутатор 6, каналов, нуль-компараторы 7 и 8, выпрямители 9 и 10, блок 11 сравнения напряжений, шиф.ратор, введены генератор 1 импульсов, счетчик 2, регистр 15, коммутатор 12, ПЗУ 16, блок 17 вычитания, шина Опрос, АЦП 14. В счетчике 2 Осуществляется развертывание временной кодовой шкалы. В момент поступления сигнала Опрос содержимое счетчика 2 переписывается в регистр 15. С помощью элементов 7-14 осуществляется формирование кода октакта и кода в пределах 45 по переходу выходных напряжений с обмоток выбранного СКВТ. Вычитая полученный код угла поворота с выхода ПЗУ 16 из текущего кода временной шкалы счетчика 2 с выхода регистра 15 в блоке 17 вычитания, получаем код угла, не зависящий от момента поступления сигнала Опрос. 2 фиг. И (Л с: taJ 4 4: У1 х