Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов Советский патент 1990 года по МПК H03M1/30 

1

(21)4444580/24-24

(22)20.06.88

(46) 23.06,90.Бюл. № 23 (72) А„С.Скворцов

(53)681 о325 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР И 830471, кл„ Н 03 М 1/22, 1981

Авторское свидетельство СССР № 1302434, кло Н 03 М 1/38, 19850

(54)ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ

(57)Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством С целью упрощения преобразователя путем уменьшения числа каналов в р преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащий синусно-косинусный датчик угла СКДУ 1, коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 4, суммарно- разностный блок 5, блок 6 элементов эквивалентности, аналоговый инвертор 7, введен дополнительный коммутатор 2. СКДУ 1 вырабатывает два баланено-модулировэнных сигнала в функции синуса и косинуса угла в/ поворота вала. Путем сравнения этих сигналов с нулевым потенциалом и между собой и путем суммирования по модулю два вырабатываются два сигнала управления коммутаторами 2 и 3. На выходах коммутаторов 2 и 3 формируются кусочно-непрерывные функции с изменением амплитуды по синусному и косинусному законам, В масштабном блоке 4 косинусный сигнал изменяется по амплитуде дискретностью Д U, На вы- ходе блока 5 формируются прямоуголь(Л

с

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью упрощения преобразователя уменьшения числа каналов в преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащий синусно-косинусный датчик угла /СКДУ/ 1, коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 4, суммарно-разностный блок 5, блок 6 элементов эквивалентности, аналоговый инвертор 7, введен дополнительный коммутатор 3. СКДУ 1 вырабатывает два балансно-модулированных сигнала в функции синуса и косинуса угла α поворота вала. Путем сравнения этих сигналов с нулевым потенциалом и между собой и путем суммирования по модулю два вырабатываются два сигнала управления коммутаторами 2 и 3. На выходах коммутаторов 2 и 3 формируются кусочно-непрерывные функции с изменением амплитуды по синусному и косинусному законам. В масштабном блоке 4 косинусный сигнал изменяется по амплитуде дискретностью ΔU. На выходе блока 5 формируются прямоугольные сигналы постоянной амплитуды с частотой несущей выходных сигналов СКДУ 1 и сдвинутые по фазе огибающей на углы Δα по отношению к огибающим выходных сигналов СКДУ 1. В блоке 6 производится выпрямление выходных сигналов блока 5 и формирование двух последовательностей прямоугольных импульсов в функции угла α, сдвинутых относительно друг друга на 90°. 6 ил.

В

ел

со

ел

со

ны|е сигналы постоянной амплитуды с частотой несущей выходных сигналов СКДУ 1 и сдвинутые по фазе огибащей на углыЛ по отношению к огибающим выхОдных сигналов СКДУ 1. В блоке 6

Изобретение относится к автомата- кф и вычислительной технике и может бь|ть использовано для связи аналого- вь|х источников информации с цифровым вычислительным устройством,)v

Целью изобретения является упро- преобразователя путем уменьшения числа каналов в масштабном блоке, суммарно-разностном блоке и блоке

элементов эквивалентности.

На фиг.1 показана структурная схема преобразователя; на фиг.2 - структурная схема коммутатора квадрантов; на фиГоЗ - структурная схема дополнительного коммутатора; на фиг,4 - структурная схема суммарно- разностного блока; на фиг05 - структурная схема блока элементов эквива- лЈнтности; на фиг,6 и 7 - временная диаграмма работы преобразователя,,

Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов содержит синусно-косинусный датчик угла (СКДУ) 1, коммутатор 2 квадрантов,

дополнительный коммутатор 3, масштабный блок 4, суммарно-разностный блок 5, блок 6 элементов эквивалентности, аналоговый инвертор 7. Коммутатор 2 квадрантов содержит инвертор 8 и клю- чи 9-1 о..9-4. Дополнительный коммутатор 3 содержит ключи 10-1 и 10-2 и инвертор 11. Суммарно-разностный блок 5 содержит крмпараторы 12-1., 12-7 и инвертор 13. Блок 6 содержит элементы 14 эквивалентности„

Преобразователь работает следующим Образом.

СКДУ- 1 вырабатывает два напряжения иеременного тока, модулированные в функции синуса Ц, и косинуса иг угла о( поворота ротора СКДУ 1, На выходах компараторов 12-1 и 12-2 формируются прямоугольные сигналы U3, U постоянной амплитуды с частотой и фазой, равной соответственно частот и фазе- несущей выходных сигналов Ut и U4. На выходах компараторов 12-3 и 12-4 формируются прямоугольные сигпроизводится пыпрямление выход1гых сигналов блока 5 и формиропан ие двух последовательностей прямоугольных импульсов в функции угла , сдвинутых относительно друг друга на 90°. 7 ил.

налы U j- и U Ј той же амплитуды и час тоты, но сдвинутые по фазе огибающей на 45° по отношению к сигналам U3, На диаграмме (фиг„7) сигналы ...Ug представлены в виде огибающих, при этом положительная полярность сигналов U1t,,U, соответствует синфазности этих сигналов с сигналами питания СКДУ I, а отрицательная (нулевая) - противофазности сигналов с сигналами питания СКДУ „ Элементы 14 эквивалентности работают в режиме фАзочувствительных выпрямителей, формируя единичные и нулевые сигналы при совпадении и несовпадении между собой по фазе прямоугольных импульсов входных сигналов элементов 140

В результате с выходов элементов 14-1 и 14-2 на управляющие входы коммутаторов 2 и 3 поступают сигналы Uv и Uy2, имеющие частоту в 2 раза больше частоты огибающей выходных сигналов U1S U2 и сдвинутые между собой на 90°. При единичном значении сигналов и Uy ключи 9 и 10 коммутаторов 2 и 3 открываются. На выходе первой пары ключей 9-1 и 9-2 формируется сигнал V.f представляющий собой кусочно-непрерывную функцию с периодом, равным периоду сигналов U1t U2 и с изменением амплитуды по синусному закону в диапазоне от О до ± Q, 7UMC(KC. Н-г выходе ключей 9-3 и 9-4 формируется сигнал Uy,, представляющий собой также кусочно-непрерывную функцию с изменением амплитуды по косинусному закону.в диапазоне илл«,ксД°±° 7 UM«W На ВЫХ°Д и дополнительного коммутатора 3 поступает прямое или инверсное значение сигнала Пг1 в зависимости от управляющего сигнала U,

В масштабном блоке 4 сигнал изменяется по амплитуде с дискретностью 411, На компараторах 12-50.„ 12-7 производится сравнение по амплитуде выходных сигналов масштабного блока 4 с сигналам U11 . Ha выходах компараторов 12-5.„.12-7 формируютУг

ФигЭ

Фиг. 5

:« Ј a

3

:Г # 5w

с

с

с

.

с с с

с с с

с с

гз

V

с с с с с с с

с с

№

С С С

с с с с

в

rS3

I