Преобразователь кода в угол поворота вала Советский патент 1988 года по МПК H03M1/66 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике к может рыть использовано для связи цифровых вычислительных устройств с аналого

:

выми исполнительными элементами

i Цель изобретения -- упрощение преЬбразователя и повышение его - точhocTHo

i На чертеже - представлена структур-

ца-я схема,, преобразователя,

; Преобразователь содержит синуснойосинусньш вращающийся трансформатор

:1 (СКВТ) 5 переключатель 2 квадрантов

первый 3 и второй 4 цифроаналоговые

Преобразователи (ЦуШ)„ аналоговый

румматор 5 напряжениЙ5 усилитель 65

|цвигатель 7д редуктор 8, рег кстры

..управляемый преобразователь 1 3 ко |ца в дополнительньй код функциональный преобразователь 14 кодов,источник 15 опорного напр яженияд формирователь 1 -импульсовэ „.инвертор 17. i Преобразователь работает следующим образом, .Угол об 5 на который должен быть развернут ротор СКВТ i 5 представлен йходньш двоичным кодом, зсраняшимся в регистре 9 входного кода о. При этом Ci, (5-- g 5 где 1 - угол от О до ЗбО представленный двумя старшими разрядами входного кода с дискретностью 90°5 У уголJпредставленный остальными младшими разрядами входного код

На первый вход перекшочателя 2 квадрантов с синусной обмотки СКВТ 1 поступает напряжение U sin 9 ,, где 6 - угол поворота ОКВТ, а на второй вход переключателя 2 квадрантов - напряжение и cos © 5 где U 11 sin и t - напря- .жение переменного тока из, выходе ста- торных обмоток СКВТ 1 ,, имеющего амплитудное значение U, и кругозз чэ

частоту 6) „.

С выхода перек.пючателя 2 квадрантов на аналоговый вход первого 1Ь Л 3 поступает напряжение U sin(0 . На аналоговый вход второго .ЦАП 4 поступает напряжение U cos(© - /5).

ЦАП 3 и 4 представляют собой ли-- нейные перемножающего типа преобразователи код - напряжение о

На вход управляемого преобразователя 13 кода в дополнительный код поступает с выхода регистра 9 код, представляющий угол , Если на управляющий вход управляемого преобразователя 13 с вьосода формирователя. Ib

.у

-j

./О -

Л5

/.fj

: CJ

- 0

поступает низкий потенциал, то на вькоде .управляемого преобразователя 13 появится код повторяющий код, поступающий на вход управляемого преобразователя 13,, Тов. код угла у «При высоком потенциале ка управляющем входе управляемого преобразователя 3 на его выходе будет сформирован дополяительный код уг.па. о

Соответственно на выходе функционального преобразователя 14 кодов, осуществляющего преобразование двоич мого кода угла в синусньй код при низком потенциале на выходе форьгаро- вателя 16э формируется код, пропорциональный синусу угла . При высо- :;;:ом потенциале на выходе формировате- .;. я 16 на выходе преобразователя 14 формируется код. пропорциональный ко синусу угла J „

Запись кодов в регистры 10-12 осу-- Ецествляетс.ч при высоких потенциалах на их управляющих входах

При низком потенциале на выходе формирователя 16) ка ззыходе инвертора 7 будет высокий потенциал н с выхода, преобразователя 14 код, пропорциональный синусу угла ,у , Судет переписан в регистр 11„

Б следующий полупериод опорного напряжения, когда на выходе формиро- .уателя 16 будет высокий потенциа.П;, а на выходе преобразователя 14 будет код,; пропорциональный косинусу угла ::у 5 последний будет пар списан Е регистр 125 3 Код5 пропорциональный синусу угла If ,. .- лисанный в регистр 1 i в предьщуще олупериоде опорного напряжения, буде переписан в регистр 10,

ТакР1м о бравом J н;. выходе ЦАП 3 будет напряжение U sin(6--p) cos , а ма выходе ЦдП 4 напряжение минус и cos (О - р) sin I .

На выходе сумматора 5 при этом напряжение равно

и - и sin(e-fc,)cosj - и cos(0 -р )

и sin (t)ri) „

Это капряженне, усиленное усь: л.и- телем приводит но вращение двигатель 7., который через редуктор 8 разворачивает ротор СКВТ 1 до. тех пор,, пока напряжение на выходе с; Лчматора 5 не станет ргвкык кулю. С :1Г:;товательно, ось,, которгич соединека с ротором

СКВТ 1, будет развернута на угол oL 9 заданный в виде двоичного кода в ре- гистре 9.

Упрощение достигается тем, что формирование синусного и косинусного кодов на выходе функционального преобразователя кодов обеспечивается с помощью одной синусной матрицы.

Косинусный код при этом формируется за счет подачи на вход синусной матрицы дополнительного кода угла, С помощью формирователя импульсов формируются синхронизирующие импульсы в соответствии с которьми на вход

синусной матриц ; поочередно во времени подается прямой или дополнительный код углар при этом на выходе синусной матрицы формируется синусны ипн косинусный код соответственно.

Синусные и косинусные коды на;, входы двух линейных ЦАП поступают с выходов регистров, запись и перепись кодов в которых осуществляются с по- .мощью синхронизирующих импульсов.

ЦАП представляют собой более сложные электронные узлы по сравнению с формирователем дополнительного кода угла и регистрами, поэтому сокращение количества ЦАП в устройстве приводит его к упрощение.

Кроме того, погрешность ЦАП непосредственно входит в погрешность преобразователя код - угол, поэтому уменьшение количества ЦАП в устройстве повьшхает -его точность преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий источник опорного напряжения, выход которого соединен с выводом входной обмотки си- нусно-косинусного вращающегося транс- форматора, выводы первой и второй

0

5

0

5

0

5

0

5

выходных обмоток которого через переключатель квадрантов подключены к аналоговым входам первого и второго тдифроаналоговых преобразователей, вь, которых подключены к входам аналогового сумматора напряжений, выход которого через, усилитель подключен к двигателю, выходной вал которого через редуктор кинематически сопряг.-гн с ротором синусно-косинус- ного вращающегося трансформатора, первый регистр. старших разрядов которого подключены к управляющим входам переключателя квадрантов, функциональный преобразователь кодов, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повьщ1ения точности преобразователяJв него введены инвертор, упр авляемьш преобразователь кода в дополнительньй код, второй, третий и четвертый регистры, формирователь импульсов, выход которого подключен к управляющим входам управляемого преобразователя кода в дополнительный код, второго и третьего регистров и к входу инвертора, выход которого подключен к управляющему входу четвертого регистра, выходы младших разрядов первого регистра через последовательно соединенные управляемый преобразователь кода в-до полнительньш . КОД и функциональный преобразователь кодов подключены к информационным входам второго и четвертого регистров,, информационные выходы второго регистра подключены к цифровым входам второго цифроана- логового преобразователя, а выходы четвертого регистра подключены к информационным входам третьего регистра, выходы которого подключены к ровым входам первого цифроана югово- го преобразователя, выход источника опорного напряжения подключен к входу формирователя импульсов.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи цифровых вычислительных устройств с аналоговыми исполнительными элементами. С целью Упрощения и повышения точности преобразователя, содержащего синусно-косинусный вращающийся трансформатор (Т) 1, переключатель 2 квадрантов, цифроаналоговые преобразователи 3 и 4, сумматор 5, усилитель 6, двигатель 7, редуктор 8, регистр 9 и источник 15 опорного напряжения, в него введены регистры 10, 11 и 12, управляемый преобразователь 13 кода в дополнительный код, функциональный преобразователь 14, формирователь 16 и инвертор 17. Вырабатываемый с помощью умножающих цифроаналоговых преобразователей 3,4 и сумматора 5 сигнал рассогласования между входным кодом и напряжениями с выходных обмоток 1 отрабатывается до нулевого уровня путем поворота ротора 1 с помощью двигателя 7, на .вход которого поступает усиленный сигнал рассогласования, а функциональное синусно-косинусное преобразование входного кода осуществляется одним функциональным преобразователем 14. 1 ил. Р (Л