Преобразователь угла поворота вала с контролем выходного кода Советский патент 1987 года по МПК H03M1/10 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано- для связи аналоговых источников информации с цифро- вычислительными устройствами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения контроля выходного кода в процессе работы и выдачи сигнала неисправности преобразователя в цифровое вы ислитель- ное устройство.

Йа чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит синусно- косинусный вращающийся трансформатор 1 (СКВТ)j определитель 2 октантов, аналоговый коммутатор 3, АЦП 4, ПЗУ 5 блок 6 злементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр 7, аналоговый коммутатор 8, блок 9 злементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, : ПЗУ 10, ЦАП 11, усилитель 12, компаратор 13, делитель 14 напряжения, источник 15 опорного, напряжения. Приняты следующие обозначения: 9 угол поворота, jb - угол 0 , приведенный в первый октант.

Выходы определителя 2 октантов подключены к входам старших разрядов регистра 7, а выход блока 6 - к входам младших разрядов регистра 7, На выходе регистра 7 формируется код N, б t Д , где д - погрешность формирования кода угла.

Выходные сигналы СКВТ 1 подключены к информационным входам аналогового коммутатора 8, управляющие входы которого подключены к выходам первых трех старших разрядов регистра 7. На выходах коммутатора 8 формируются напряжения, пропорциональные синусу

и косинусу угла р .

(,

Выходы разрядов регистра 7, кроме первых трех старших разрядов, подключены к информационным входам блока 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, управляющий вход которого соединен с выходом младшего разряда из числа выходов первых трех старших разрядов регистра 7. На выходе блока 9. формируется код N, 2|±л ,

.Выходы блока 9 подключены к входам ПЗУ 10, в которое записаны табличные значения функции tg от О до 1 при изменении входного кода от нуля до максимального значения. На выходе ПЗУ 10 формируется код N tg( ± ± Л ).

343732

Выходы ПЗУ 10 подключены к цифро- вьпч входам умножающего ЦАП 11, на выходе которого формируется аналоговое напряжение, равное произведению сигналов на его аналоговом и цифровых входах.

Выходное напряжение ЦАП 11 подключено к суммирующему входу усилителя )0 12 в дифференциальном включении, на выходе которого формируется напряжение, равное разности входных напря- жеЯий, т.е.

15

tg(},t Л ) cosf} - sin/J

При значениях и 0,05 рад V, ;ь ± U УО с погрешностью, не превышающей 50% во всем диапазоне измене- ния угла |5 .

Выходное напряжение усилителя 12 подключено к первому входу компаратора 13, второй вход которого подключен к выходу делителя 14 напряжения, вход которого присоединен к источнику опорного напряжения Делитель 14 имеет коэффициент передачи К. На его выходе формируется напряжение

V

14

К V,.

0 Компаратор 13 сравнивает выходное напряжение усилителя 12 с выходным напряжением делителя 14. Если /V,/«i i V,4 s выходе компаратора 13 формируется нулевой сигнал. Если /V,/ м выходе компаратора 13 формируется единичный сигнал. Компаратор 13 может быть реализован на основе двух интегральных компараторов, один из которых сравнивает однополярQ ные сигналы, другой - разнополярные, а их выходы объединены по схеме И.

Преобразователь работает следующим образом.

5 Выходные сигналы СКВТ 1 сравниваются с нулевым уровнем и между собой, в результате чего определяется номер октанта, в котором находится угол 9., По известному номеру октанта аналого0 вый коммутатор 13 формирует сигналы, пропорциональные синусу и косинусу угла } . Путем линейного аналого- цифрового преобразования формируется код тангенса этого угла, а при поg мощи ПЗУ 5 определяется код угла . За счет инвертирования кода угла /3 в четных октантах блок 6 формирует младшие разряды кода угла в , которые совместно с кодом октантов дают

31

на выходе регистра 7 код угла 9 с некоторой погрешностью а .

По известному номеру октанта угла 9 с выхода регистра 7 аналоговьй коммутатор 8 формирует сигналы, пропорциональные синусу и косинусу угла 6, приведенного в первый октант. За счет инвертирования младших разрядов кода угла 9 в четных октантах блок 9 формирует код угла ( t Д ). ПЗУ 10 определяет код tg(p, t д ), которьй перемножается на ЦАП 11 с косинусным напряжением коммутатора 8. Разность между выходным напряжением ЦАП 11 и синусным напряжением коммутатора 8 сравнивается на компараторе 13 с пороговым напряжением, которое задается делителем 14, исходя из допустимой величины ошибки преобразователя. Если погрешность преобразователя превьппает допустимый уровень, выполняется условие / Л/ К и на выходе компаратора 13 формируется единичный сигнал, означающий наличие неисправности, который может быть использован для включения сигнального устройства или резервного преобразователя, что исключает возможность возникновения аварийных ситуаций в системе связи аналогового датчика с ЦВУ.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе по сравнению с известным достигается расширение функциональных возможностей за счет непрерывного контроля точности выходного кода в процессе работы.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала с контролем выходного кода по

Редактор И.Касарда

Составитель Е.Замолодчиков

Техред В.Кадар Корректор Л.Бескид

Заказ 3980/57Тираж 901Подписное

ВНШШИ 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

20

34373

авт. св. № 1076935, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения контроля выходного кода, в него введены второй аналоговый коммутатор, цифроаналоговый преобразователь, второе постоянное запоминающее устрой1Q ство, усилитель, компаратор, делитель напряжения и второй блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информационные входы которого соединены с п-3 выходами младших разрядов регистра,

а управляющий вход соединен с выходом младшего разряда трех старших разрядов регистра, а выходы подключены к входам второго постоянного запоминающего устройства, выходы которого подключены к цифровым входам цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу усилителя, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом делителя напряжения, вход которого соединен с источником опорного напряжения, первый и второй выходы синусно-косинусного вращакицегося

30 трансформатора соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго аналогового коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами трех старших разрядов регистра, а первый .и второй выходы подключены соответст- . венно к второму входу усилителя и аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, выход компаратора является выходом контроля преобразователя. ;

25

35

40

Изобретение относится к устройствам преобразования угла поворота вала в код с синусно-косинусными датчиками угла, в которых информация об угле представлена в виде напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя за счет непрерывного автоматического контроля правильности выходного кода в процессе работы. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик 1, определитель октантов,2, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, постоянное запоминающее устройство 5, блок 6 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр 7 выходного кода, дополнительно введены второй аналоговый коммутатор 8, второй блок 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второе постоянное запоминающее устройство 10, цифроаналоговый преобразователь 11 (ЦАП), усилитель 12, компаратор 13. Младшие разряды кода угла, за исключением первых трех старших разрядов, преобразуются в код тангенса угла, приведенного в первый октант, который перемножается на ЦАП с выходным напряжением СКДУ, пропорциональным косинусу угла, приведенного в первьш октант по значению первых трех старших разрядов кода угла. Разность между вьп одным напряжением ЦАП и напряжением СКДУ, пропорциональным синусу угла, приведенного в Ьервый октант, сравнивается с пороговым напряжением, задаваемым из допустимой величины погрешности преобразователя. Если погрешность преобразователя превьш1ает допустимый уровень, на его выходе формируется нулевой сигнал, означающий наличие неисправности, которьш может быть использован для включения сигнального устройства или резервного преобразователя, что исключает возможность возникновения аварийных ситуаций в системе связи СКДУ с цифровым вычислительным у стройством. 1 ил. (Л со со оо J 00 N