Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1987 года по МПК H03M1/48 

1332534

батывается в реверс ганом счетчике 9. Сигнал рассогласования между угломер и кодом N с выхода усилителя 5 посту пает на вход фазочувствительного выпрямителя 6, где выделяются постоянная составляющая и знак, зависящий

.с

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналого- вьк источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Целью изобретения является повы- шение точности преобразователя.

На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 - структурная схема коммутатора; на фиг.3,4 - временные диаграммы работы преобразователя.

Преобразователь (фиг. 1) содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, определитель 2 октантов, коммутатор 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, усилитель 5, фазочувствительный выпрямитель 6, фильтр 7, блок 8 преобразования напряжения в частоту (ПНЧ), реверсивньй счетчик 9, блок 10 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 11 функционального преобразования кодов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, источник 13 опорного напряжения.

Коммутатор 3 (фиг. 2) содержит переключатели 14-17, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18-20, элемент И 21.

Преобразователь работает следующим образом.

На выходе СКВТ 1 формируются сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла поворота (фиг. За). В определителе 2 октантов формируются три старщих разряда выходного кода (фиг. 36, в, г). Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1В коммутатора 3 формирует управляющий сигнал (фиг. Зд) для переключателей 14 и 15, а управляющим сигналом для переключателей 16 и 17 является второй по старшинству разряд выходного кода определителя 2 (фиг. Зв)

от знака рассогласования между oL и N. В блоке 8 вырабатываются импульсы с частотой, пропорциональной величине рассогласования, которые поступают в реверсивный счетчик 9 для рас- .согласования. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Состояние переключателей.14-17 (фиг, 2) соответствует нулевым управляющим сигналам. Огибающие выходных сигналов переключателей 14-17 пред, ставлены на фиг. 3 е, ж, 4з, и. Сигналы считаются положительными, если они совпадают по фазе с опорным напряжением.

В каждом из октантов с выходов ком0 мутатора 3 .на аналоговый вход ЦАП 4 поступают сигналы СКВТ 1, большие по абсолютной величине, а на входы усилителя 5 - меньшие по абсолютной величине. ЦАП 4 производит умножение

входного аналогового сигнала на код тангенса (или котангенса) младщих разрядов выходного кода. Выход код N вырабатывается в реверсивном счетчике 9. Преобразование выходного кода N в код

0 (тангенса производится в блоке 1 1. При ртом для всех четных октантов выходной код реверсивного счетчика 9 перёд поступлением на вход блока 11 инвертируется в блоке 10.

В усилителе 5 вырабатывается переменное напряжение, которое находится в фазе или в противофазе с напряжением источника 13 в зависимости от знака рассогласования между углом об поворота СКВТ и кодом N реверсивного счетчика 9, а также от номера октанта. Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 изменяет фазу напряжения источника 13 г так, что независимо от номера октан-.

5 та соотнощение фаз входных сигналов фазочувствительного выпрямителя 6 определяется только знаком рассогласования между углом СКВТ 1 и кюдом реверсивного счетчика 9.

Управляющий сигнал для элемента 12 вьфабатывается элементом И 21 и элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 и 20 ком- biytaTOpa 3 из выходного кода старщих

5

0

0

разрядов определителя 2 октантов (фиг. 4к). Выходные аналоговые Air- налы коммутатора 3 по отношению к выходному сигналу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 представлены на фиг. 4л, м.

На выходе Лазочувствительного выпрямителя формируется напряжение, полярность которого определяется знаком рассогласования между об и N. Блок 8 ПНЧ вырабатывает импульсы по Одному из выходов в зависимости от знака рассогласования. Код N реверсивного счетчика 9 изменяется до устранения рассогласования между oi и N.

Повышение точности преобразователя достигается за счет исключен1 я инвертирующих усилителей. Если источник 13 вырабатывает синусоидальное напряжение, в цепь между выходом ис- точника 13 и входом элемента ИСКЛЮ- ЧАНЩЕЕ ИЛИ 12 следует установить усилитель-ограничитель .

Формула изобретения

1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу определителя октантов и одному входу синусно-ко- синусного вращающегося трансформатора, выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены к первому и второму информационным входам коммутатора и к остальным входам определителя октантов, выходы которого являются первым, вторым и третьим старшими разрядами выходного кода преобразователя и подключены соответственно к первому, второму и третьему управляющим входам коммутатора, первый и второй выходы коммутатора подключены соответственно к прямому входу усилителя и аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому инверсному входу усилителя, выход усилителя подключен к одному входу фазочувствительного выпрямителя, выход которого через фильтр подключен к входу блока преобразования напряжения в частоту, вькоды блока преобразования напряжения в частоту подключены к входам реверсивного счетчика, выходы реверсивного счетчика являются младшими разрядами выходного кода Преобразователя и подключены к информационным входам блока элементов ИС

КЛЮЧММЕЕ Ш1И, управляющий вход которого соединен с выходом младшего разряда определителя октантов, а выходы через блок функционального преобразователя кодов подключены к цифровым входам цифроаналогового преобразователя, отличающийся тем,, что, с целью повьш1ения точности преобразователя, в него введен элемент ИСКЛЮЧА1 1ЩЕЕ ИЛР, третий выход коммутатора подк:гочен к второму инверсному входу усилителя, четвертый выход коммутатора и выход источника опорного напряжения подключены к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выход которого подключен к другому входу фазо- чувствительного выпрямителя.

2. Преобразователь по, п.1, отличающийся тем, что коммутатор содержит четыре переключателя, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И, первые информационные входы

первого и второго переключателей являются соответственно первым и вторым информационными входами коммутатора и подключены к вторым информационным входам соответственно второго и первого переключателей, выходы первого переключателя подключены к первому информационному входу третьего переключателя, второй информационный вход которого и первый информационный вход четвертого переключателя подключены к общей шине, второй информационный вход четвертого переключателя соединен с одним из выходов первого переключателя, выходы третьего переключателя объединены и являются первым выходом коммутатора, выходы второго переключателя объединены и являются вторым выходом коммутатора, выходы четвертого переключателя объединены

и являются третьим выходом коммутатора, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к управляющим входам первого и второго переключателей, один вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ является первым управляющим входом коммутатора, другой вход соединен с выходом элемента И, а выход подключен к Одному входу третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входы первого элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ являются вторым и третьим управляющими входами коммутатора и подключены к входам элемента И, первый , элемента И подключен к управляющим входам третьего и четверто

го переключателей,а второй вход элемента И подключен к друго - му входу третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого является четвертые выходом коммутатора .

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с циф- pOBbW вычислительным устройством. С целью повышения точности преобразователь содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) I , определитель 2 октантов, коммутатор 3, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, усилитель 5, фазочув- ствительный выпрямитель 6, фильтр 7, блок 8 преобразования напряжения в частоту, реверсивный счетчик 9, блок 10 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 11 функционального преобразования кодов, источник опорного напряжения и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Коммутатор 3 содержит переключатели, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И. В определителе 2 формируются три старших разряда выходного кода. В каждом из октантов с выхода коммутатора 3 на аналоговый вход ЦАП 4 поступают сигналы СКВТ 1, большие по абсолютной величине, а на входы усилителя 5 - меньшие по абсолютной величине. ЦАП 4 производит умножение входного аналогового сигнала на код .тангенса (контангенса) младших разрядов выходного кода N, который выра- (Л tltintJt

U

i

f

aS

;

Lj

|. .4

I «c|IJ luji

M iiit:

S

I I

If ; iiili,;iij|ij{« |«

UMI Uusb Me I

хГП

.

Ч Utiie

Фцг.З

и cos в

f jf ||я |« Ijf I

UcoseLLcose

co;0

Редактор Н.Гулько

Составитель М.Сидорова Техред Л.Сердюкова

Заказ 3848/55 Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

ttz. -

Корректор Е.Рошко