Сравнивающее устройство Советский патент 1988 года по МПК G05B1/02 

со

О)

ел

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в преобразователях угол - код, код - угол и цифровых следящих системах.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его точ ности.

На чертеже приведена блок-схема сравнивающего устройства.

Устройство содержит сумматор I, цифроаналоговый преобразователь 2, формирователь 3 тактовых импульсов, масштабирующий усилитель 4, фильтр 5 нижних частот и ,первый, второй и третий переключатели 6-8.

Цифроаналоговый преобразователь 2 представляет собой цифровой управляемый резистор, состоящий из резисторов и управляемых ключей. Нормально замкнутые выходы ключей объединены и образуют нормально замкнутый выход преобразователя 2. Нормально разомкнутые выходы ключей объединены и образуют нормально разомкнутый выход преобразователя 2.Сравнивающее устройство работает

следующим образом.

На входные шины поступают соответственно напряжения

Us Uc -U cosst,

где и - амплитудное значение напряжения первой сравниваемой величины;

о - текущее значение угла первой сравниваемой величины. Цифровой код N угла cf второй сравниваемой величины поступает на управляющий вход цифроаналогового преобразователя 2, причем

.

(1)

входу масштабирующего усилителя 4 с коэффициентом передачи К.,.

Выход масштабирующего усилителя 4 соединен с вторым входом сумматора I, образуя отрицательную обратную связь с коэффициентом передачи, равным 1 .

С учетом обратной связи в первом полупериоде опорного напряжения общий коэффициент передачи равен

К,

Ko(l-N)

Т-ькП-н)

(2)

Следовательно, напряжение на выходе масштабирующего усилителя 4 в первом полупериоде опорного напряжения равно

и

с

и bOrN)

5 H-K(l-N)

(3)

Во втором полупериоде опорного напряжения напряжение через нормально разомкнутый контакт переключателя 6 поступает на первый вход сумматора 1 и нормально разомкнутый выход преобразователя 2 подключается к входу масштабирующего усилителя 4,

С учетом обратной связи во втором полупериоде опорного напряжения общий козффициент передачи равен

К - iti.

- H-KN

(4)

Следовательно, напряжение на выходе масштабирующего усилителя 4 во втором полупериоде опорного напряжения равно

и

и,

Кд5

ewxc с l+KN

(5)

Напряжение на выходе фильтра нижних частот пропорционально суммарному значению постоянных составляющих

45 напряжений U. и U.

Изобретение может быть использовано в преобразователях угол - код, код - угол. Цель изобретения - упрощение и повышение точности сравнивающего устройства. Сравнивающее устройство содержит три переключателя 6 - 8, управляемые формирователем тактовых импульсов 3, сумматор, на вход которого подаются через переклю- читель 6 синусная и косинусная составляющие первой сравниваемой величины tp , цифроанапоговый преобразователь 2, на управляющие входы которого подается код второй сравниваемой величины, масштабирующий усилитель 4 с коэффициентом передачи, равным 0,357, и фильтр нижних частот 5, на выходе которого через период опорного напряжения формируется напряжение разбаланса между углом об и кодом угла Ср . При равенстве нулю выходного напряжения угол oi. равен коду угла cf с погрешностью, не превьшающей 2 дуг. мин. 1 ил. G € сл

Цреобразователь 2 включен по схеме с суммированием токов и имеет один вход и два выхода. Козффициент передачи преобразователя 2 по нормально замкнутому выходу равен 1-N, козффициент передачи по нормально разомкнутому выходу равен N.

В первом полупериоде опорного напряжения напряжение Ug через нормально замкнутый контакт переключателя 6 поступает на первый вход сумматора 1 и нормально замкнутый выход преобразователя 2 подключается к

0

и

еы«

-и.

Ko(l-N)

и 1-t-KN

(6)

5 1+K(1-N)

При балансе (U,)) после преобразования (6) с учетом (1), (4) и (5), и вводя обозначение , получимti- . (7)

55

Зависимость (7) при ,357 является аппроксимацией тангенциальной функции в пределах угла О - Т/2 с погрешностью аппроксимации, не превытающей 2, при этом обеспечивается баланс схемы для кода углас , соответствующего углу об .

Для сравнения угЛов О - 21Г схема дополняется переключателем квадрантов .

Формула изобретения

Сравнивающее устройство, содержащее входные щины подключения синусно и косинусной составляющих первой сравниваемой величины, сумматор, циф роаиалоговый преобразователь, управляющие входы которого подключены к шине кода второй сравниваемой величины, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повьщ1ения точности, введены формирователь тактовых импульсов, масщтабирующий усилитель, фильтр нижних частот и три переключателя, управляющие входы которых соединены с выходом формирователя тактовых импульсов, причем нормально замкнутый и нормально ра

зомкнутый входы первого переключателя подключены к входным шинам подключения соответственно синусной и косинусной составляющих первой сравниваемой величины, а выход первого переключателя соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, нормально замкнутьш и нормально разомкнутый выходы которого соединены с входами второго и тре тьего переключателей соответственно, нормально разомкнутый выход второго переключателя и нормально замкнутый выход третьего переключателя соединены с шиной нулевого потенциала, а нормально замкнутый выход второго переключателя и нормально разомкнутый выход третьего переключателя соединены с входом масштабирующего усилителя, выход которого соединен с вторым входом сумматора и с входом фильтра нижних частот, выход которого является выходом сравнивающего устройства.