Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1989 года по МПК H03M1/48 

СП

ел

со

О5

ел

Изобретение относится к автоматике вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах управления и информационных системах для точного преобразования угла поворота вала в цифровой код на базе амплитудного функционального преобразования двухфазного напряжения датчика угла в пределах квадранта.

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

На чертен е представлена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит вращающийся трансформатор (ВТ) I, селектор 2 квадранта, функциональные цифроанало- говые преобразователи ФЦАП , аналоговый сумматор 6, демодулятор 7 с фильтром, интегратор 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, реверсивный счетчик 10 и дешифратор 11.

Преобразователь работает следующим образом.

При использовании реальных двухполюсных и особенно многополюсных СКВТ (вращающихся трансформаторов) огибающие выходных напряжений реальных В из-за содержащихся в них высших ник близки к функциям вида

,U)I h,,,.in(1.2k)ci,;

0

(1)

f ,U ) ib,,,sin(1+2k)(l 90); ,

где li| весовой коэффициент соответствующей гармоники; (l-fZ) - порядковый номер гармоники.

Для упрощения примем . Весовью коэффициенты гармоник более высокого порядка практически равны 0. В зависимости от углового положения d ротора вращающегося трансформатора 1 при подаче на него пи.гаюи его напряжения U на его выходах индуцируются напряжения и , t ,(л) и

iiri:,f,(c/)

г1ап50

ряжения и , и V -1 транслируются на выходы селектора 2 квадранта под воздействием дешифратора 11, управляемого кодами двум старших разрядов двоичного реверсивного счетчика 10. Выбранный алгоритм управления обеспечивает во время преобразования во всем диапазоне , изменения с( передачу выходных сигналов вращающегося трансформатора 1 на выходы селектора 2 квадранта в прямом или инвертирован11ом виде таким обра5

0

5

0

Q

0

,

зом, чтобы входной сигнал косинусного ФЦАП 3 совпадал по временной фазе с питающим напряжением U,, а входной сигнал синусного ФЦАП был ему противоположен. Под воздействием указан- нь1Х сигналов, преобразованных ФЦАП 3 и , на выходе трехгаходового аналогового сумматора 6 без учета воздействия пыходного сигнала ФЦАП 5 выделения косинуса удвоенного аргумента образуется разностный сигнал

1, (о() cosN-U f, (,) s inN, где N -код двоично1 о реверсивного счетчика 10.

При условии точ-гкл о преобразования углового положения jdjia с{ в код N ( ; К) paзнocтнь н сигнал л1 мхэжет быть преобразован к виду ( +h,,)sin4e/. Очевидно, что пр юбразова- ние на входе трехвходопого аналогового cyMf-iaTopa 6, соединенного с выходом ФЦАП 5 вь деления косинуса удвоенного аргумента, сигнала, равного в перетечете на выход гм-ьэлого ого сумматора величине - dU, обеспечивает точное преобразование f код М.Для этого в преобразователь введен ФЦАП 5 для выделения кпс нуса удвоенного аргумента. На вход ФЦАП 5 поступает сигнгал Urif, ,(о()сс.-л, котор1- Й с учетом передаточной фуикцк.;; ФЦАП 5, имеющей вид () преобразуется в сигнал I- guix U .|f |(c)cor Ki-:osk.N. При выборе коэффициента передачи этого сигнала на вмход трехвходового сумматора 6, равным (l -,-fh ,;) . при dt г N имеем /, п (Ь з+Ь ь) S in i .(-u,,/v(li 3+h ,;) s in4o( -U 4A(li ;,+h c) (ii ,Hin3c +h sinSol) cosN x X с о s 2 N.

Выбором величины можно минимизировать dU во DCCM диапазоне изменения о/ при УСЛОВИ;-: d г;. И, l-iao6opOT ,

при условии dU( будет справедливо ,где а - угловая погрешность преобра зования.

Формула изобретения

Преобразопотель угла поворота вала в код, содержащий вращающийся трансформатор, выходы которого соединень с гилюрмационными входами селектора к;за,.1ранга, первый i-i второй входы которого соединены с анг.логовыми входами псрпг:го и второго функциональных циф- pooHojioroBbix преобразователей соответ5151

ственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами аналогового сумматора соответственно, выход которого через последовательно соединенные демодулятор с фильтром, интегратор и преобразователь напряжения в частоту соединен с входом реверсивного счетчика, выходы двух старших разрядов которого соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с управляющими входами селектора квадранта, выходы младших разрядов реверсивного, счетчика.соединены с цифровыми входами

первого и второго функциональных циф- роаналоговых преобразователей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введен третий функциональный цифроаналоговый преобразователь, цифровые входы которого подключены к выходам младших разрядов реверсивного счетчика, аналоговый вход подключен к выходу первого функционального цифроаналогового преобразователя, а выход соединен с третьим входом аналогового сумматора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах управления и информационных системах для точного преобразования угла поворота вала в цифровой код. Целью изобретения является повышение точности преобразователя. Для достижения поставленной цели в преобразователь, содержащий вращающийся трансформатор 1, селектор 2 квадранта, функциональные цифроаналоговые преобразователи (ФЦАП) 3, 4, аналоговый сумматор 6, демодулятор 7 с фильтром, интегратор 8, преобразователь 9 напряжения в частоту, реверсивный счетчик 10, дешифратор 11, введен третий ФЦАП 5 для выделения косинуса удвоенного аргумента кода, эквивалентного измеряемому углу. ФЦАП 5 позволяет компенсировать погрешность обработки рассогласования угла по алгоритму ΔU=U_N(H₃+H₅)^.SIN4L ДО ВЕЛИЧИНЫ ВТОРОГО ПОРЯДКА МАЛОСТИ. 1 ИЛ.