Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/48 

ел

с:

4

СО

00

жения, компаратор 19, источник 21 опорного напряжения, введены блоки 5 и 6 преобразования напряжения в частоту, генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, триггер 10, элементы ИЛИ 11, 12, умножители 13 и 14 частоты, блоки 17 и 8 преобразования частоты в код и элемент ИЛИ 20, Компаратор 19 выполнен цифровым, СКВТ 1 формирует два сигнала переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла oi поворота. Фазочувствительные вьшрямители 3 и 4 преобразуют сигналы переменного тока в сигналы постоянного тока. На выхо дах блоков 5 и 6 ПНЧ формируются последовательности импульсов с частотой пропорциональной модулю синусного и

косинусного напряжений, по одному из двух выходов в зависимости от знака синусного и косинусного напряжений. На выходах триггеров 9 и О формируется код двух старших разрядов, В умножителях 13 и 14 происходит преобразование входной частоты в соответствии с косинусом и синусом выходного кода N, Работой устройства управляют генератор 7 импульсов и делитель 8 частоты, которые задают цикл и такт ,работы регистра 16, В каждом такте производится преобразование частоты в код в блоках 17 и 18, сравнение полученных кодов в компараторе 19 и формирование одного разряда кода N младших разрядов в регистре 16, I ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения точности в преобразователь угла поворота вала в код, со- держалщй синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, компаратор 2, два фазочувствительных выпрямителя 3 и 4, триггер 9, блок 15 функционального преобразования кодов, регистр 16 последовательного прибли

,

1

Изобретение относится к автоматике и. вычислительной технике и может быть использовано дпя связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Цель изобретения - повьшение точности преобразователя путем исключения двух цифроаналоговых преобразователей и аналогового компаратора, имеющих значительные инструмейтальные по грешности,.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, первый аналоговый компаратор 2, фа- зочувствительные выпрямители 3 и 4, блоки 5 и 6 преобразования напряжени в частоту (ПНЧ), генератор 7 импуль сов, делитель 8 частоты, триггеры 9 и 10, элементы ИЛИ 11 и 12, умножители 13 и 14 частоты, блок 1 функционального преобразования кодов, ре- гистр 16 последовательных приближени блоки 17 и 18 преобразования частоты и код, цифровой компаратор 19, элемент ИЛИ 20 и источник 21 опорного напряжения.

Преобразователь работает следующим образом.

На выходах СКВТ 1 вырабатываются переменные напряжения с частотой опо

10

5

я йд

р30

ного напряз ения источника 21 и модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла об поворота вала СКВТ 1, В фазочувствитепьных выпрямителях 3 и 4 происходит преобразование сигналов переменного тока в сигналы постоянного тока, пропорциональные по амплитуде синусу и косинусу угла oL . Блоки 5 и 6 ПНЧ формируют последовательности импульсов с частотой, пропорциональной модулю .входного напряжения, по одному из двух выходов в зависимости от знака входного напряжения. Триггеры 9 и 10 формируют два старших разряда выходного кода в соответствии со знаками синуса и косинуса выходных напряжений фазочувствительных выпрямите- . лей 3 и 4, Импульсы с выходов блока 5 ПНЧ через элемент ШЖ 11, а. с выходов блока 6 ПНЧ через элемент ИЛИ

12поступают на входы умножителей

13и 14 частоты соответственно. Ум- ножители 13 и 14 выполнены на основе двоичных умножителей, управляемых выходным кодом Cos N и sin N 15,

Цикл кодирования начинается по сигналу, поступающему с выхода старшего разряда делителя 8 частоты через элемент ИЛИ 20 на вход разрешения регистра 16, Преобразователь работает по методу уравновешивания в соответствии с зависимостью

sinoi-cos N - cosoi sin N 0, которая реализуется на участке, соответствующем квадранту угла oL , Выходные импульсы умножителей 13 и 14 с частотой sin ut cos N и cos оС sin N соответственно поступают на информационные входы блоков 17 и 18, на управляющие входы которых поступает сигнал с выхода делителя 8, длительность которого равна одному такту преобразования в блоках 17 и 18. В цифровом компараторе 19 производится сравнение выходных кодов блоков 17

вый, второй и третий элементы ИЛИ, первьй и второй умножители частоты, первьй и второй блоки преобразования частоты в код, при этом второй компаратор выполнен цифровым, первьй и второй выходы синусно -косинусного вращающегося трансформатора соединены с вторыми входами первого и второго фазо- 10 чувствительных выпрямителей соответственно, выходы которых соединень с информационными входами соответственно первого и второго блоков преобразования напряжения в частоту, первый и 18. В результате в регистре 16 фор- 15 и второй выходы первого блока преоб- мируется вьпсодной код N младших раз- разования напряжения в частоту соедирядов до тех пор, пока входные коды цифрового компаратора 19 не ср.авняют- ся и не сформируется сигнал равенства входных ,кодов. Этот сигнал через элемент ИЛИ 20 поступает в ре- .. гистр 16 и свидетельствует об окончании цикла преобразования,

В качестве фазочувствительных выпрямителей может быть использована двухканальная микросборка типа МД-4 (бДЗ 430 002) с погрешностью менее 0,02%, а в,качестве блоков ПНЧ - двух канальный блок типа БК-59 (6Д2 222 066) с погрешностью менее 0,05%,в диапазоне температур от -60 до +80 С, Остальные элементы преобразователя являются цифровыми и при правильном их использовании не влияют на точность .

Формула изобретения

генератора импульсов соединен с синПреобразователь угла поворота вала 40 хронизирующими входами первого и вто- в код, содержащий синусно-косинусньш рого блоков преобразования напряже- вращающийся трансформатор :и первьй ния в частоту и с входом делителя час- компаратор, входы которых подключены тоты, первьй выход которого соединен к выходу источника опорного напряже- с управляющими входами первого и ния, выход первого компаратора соеди- 45 второго блоков преобразования частоты нен с первьми входами первого и вто- в код и вторым входом регистра после-

вый, второй и третий элементы ИЛИ, первьй и второй умножители частоты, первьй и второй блоки преобразования частоты в код, при этом второй компаратор выполнен цифровым, первьй и второй выходы синусно -косинусного вращающегося трансформатора соединены с вторыми входами первого и второго фазо- чувствительных выпрямителей соответственно, выходы которых соединень с иннены с первым и вторым входами первого триггера соответственно и через первьй элемент ИЛИ. с аналоговым входом первого умножителя частоты, выход которого соединен с информационным входом первого блока преобразования частоты в код, первьй и второй выходы второго блока преобразования напряжения в частоту соединены с первым и вторым входами второго триггера соответственно и через второй элемент ШМ с аналоговым входом второго умноителя частоты, выход которого соединен с информационным входом второго блока преобразования частоты в код, выходы первого и второго блоков преобразования частоты в код соединены с входами второго компаратора,

первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно регистра последовательного приблиения и третьего элемента ИЛИ, выход