СПОСОБ ЦИКЛИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА В КОД Советский патент 1970 года по МПК H03M1/24 

Предложение относится к области аналогодискретного преобразования информации.

Известны способы циклического преобразования угла в код путем сравнения простран ственной шкалы синхронных и синфазных опорных частот и частот, формируемых с помощью многошкального фазозадаюшего устройства.

Эти способы обладают ограниченной точностью, так как жесткая фиксация опорных частот не позволяет оценивать перемешения, эквивалентные долям их периода.

Предложенный способ отличается тем, что точки срабатывания младших разрядов сдвигают в пределах угла, соответствующего кванту шкалы, путем сдвига фаз напряжений опор той пространственной шкалы каждого разряда в сторону увеличения .или уменьшения в зависимости от значений весовых токов старших разрядов, которые подмагничивают либо разрядные трансформаторы младщих разрядов, либо их щунты, а полное значение кода, эквивалентного входному углу, снимают с выходных обмоток незашунтированных разрядных трансформаторов.

Это позволяет повысить точность преобразования угла в код.

Устройство содерл ит сельсин-фазовращатель / грубого отсчета, сельсин-фазовращатель 2 промежуточного отсчета, сельсин-фазовращатель 3 точного отсчета, входную ось 4, задающую поворот UBX , непосредственно связанную с осью ротора сельсина /; точный редуктор 5 между входной осью 4 и осью ротора сельсина 2, точный редуктор 6 между осью ротора сельсина 2 и осью ротора сельсина 3,

трансформатор 7, связывающий выходную обмотку сельсина / с п-обмотками разрядов 7|-Zr, грубого отсчета, трансформатор 8, связывающий выходную обмотку сельсина 2 с обмотками разрядов Si-Sj промежуточного

отсчета, трансформатор 9, связ-ывающнй выходную обмотку сельсина 3 с обмотками разрядов 9,-9 точного отсчета, задатчик напряжений 10 с заданной фазой, состоящий, например, из включенных в ту же трехфазную

сеть, что и обмотки нитания сельсин-а /-3, трансформаторов , группы вторичных обмоток которых соединены друг с другом так, что на выходных клеммах задатчика образуются напряжения заданных фазы и амплитуды, например, с фазами на одних клеммах

и,-и, , на других . /0/- - ; и, и, .... t// - -всего 2 - 1 напряжеинй для любого числа отсчетпых систем при /г-разрядах, приходящихся па 360 любой отсчетной системы; дифферепцирующие устройства Ih-11:„ формирующие устройства /2,-12 с выходными обмотками 13; разрядные (выходные) трансформаторы 14. г,лл 360° Б ириведеннЕ)1х формулах Аф является отсчетной точкой младщего разряда системы. При сельсине с числом полюсов, равным 2 . При двухполюсном сельсине (как это принято в разбираемом примере вынолнения) Дф Да нередаваемого угла. Если исчислять передаваемый угол о/ в единицах Да, а фазу напряжепия на выходе сельсина фу в единицах ,Дф, то целочисленные значения этих углов («отсчетные точки) заполнят отрезок числового ряда между нулем и , а значение совпадет со значением а 0; соответствующие значения получат и Напряжения с обмоток 8-12 (и, соответственно, , 1-Я)), пройдя через дифференцирующие устройства (например, ник-трансформаторы или аналогичные устройства), поступает на фазоуправляемые двухпозиционные устройства ,, (например, тиристорные, тиратронные и т. п.), обеспечивающие прохождение, например, выпрямленного тока соответственно в цепях 1 -5j (выход «1) при условии (2г + 1)и ± г (у - ,й„) 2Г7Г ± 3 ИЛИ в относительных единицах - 2«±s(cp;-cp;,,)S2/-.2±s (1) и запирание тока (выход «О) при 2(г + 1)7. ± sXfy - f«fta) (2г -Ь 1)- ± е (2 + 1)2«±е(ср;-ср.,) (Г) где г О, 1,2... - число сделанных обходов данной системы (практически, как видно из формул, на результат не влияет; s(s) - разброс фазы срабатывания, определяемый параметрами устройства 12, обеспечивается е С-у-или ,5; у( -Ру) - как-и выще, фаза напряжения поступающего от сельсина (отсчитывается, например, от положительпого максимума); -рагс (и j-.)-фаза напряжения (отсчитываемая от точки перехода из отрицательной полуволны в положительную) в устройство 12 (12 или 122 и т. п.) от соответствующей обмотки 13/;, зависящая от положения оси а (или от определяемого этим положением состояния разрядов выше к-го) в соответствии с формулой: a., «iio + 2 1/пгде Л,- - выход с-го разряда при данном а («О или 1). ,o 2 соответствует фазе напряжения на обмотке/3 (131) при отсутствии токов на выходе разрядов, превыщающих «К (т. е., при Л 0 для всех . Число вариантов питания для любого /С-го разряда равно . Па чертеже показано для системы грубого отсчета, что при этом напряжение на обмотку 13 (высщего разряда к д) может подаваться непосредственно от фазозадающего устройства 10 при использовании, например, согласующей обмотки /55, причем фаза напряжения f й«0 2при п 5, ф;„, - 16. ср,„, 16 д 16 - 16 - 180°. Формирующее устройство /2д срабатывает при углах или и . При . . Фаза нанрял :ения, создаваемого на обмотке 13, имеет уже два варианта ( 2) для и . В первом случае 8 е,,, 90°), . Во втором случае о 32 я2216 ::8+16-1 24 . Для автоматического выбора варианта предназначены устройства , и 14 (для данного, 4-го разряда), например, в виде трансформаторов, отдельные участки магнитопроводов которых могут насыщаться токами выхода вышестоящих разрядов. У трансформатора ,, к которому подведено напрялсение , ток выхода 5-го разряда насыщает участок магнитопровода, последовательный с участком магнитопровода, на котором размещена выходная обмотка, а у трансформатора ,,, к которому подведено напрял ение (но сугству то же напряжение, что и к трансфорiTOpy ,, но с перевернутой на 180° фай) - параллельный участок, шунт магнитоЮБода. У трансформатора 14 может быть 1едусмотрен также параллельный путь для 1тока шунт с некоторым дополнительным 1ГННТНЫМ сопротивлением, например, в виде )здушного промежутка; у трансформатора 4 - соответственно небольшой воздушный )омежуток в участке магиитопровода, заняiM выходной обмоткой. При Лз 0 поток, епляюшийся с выходной обмоткой трансфоратора }, не встречает насыш,енных участш, а на выходной обмотке возникает напряение, соответствуюш;ее фазе §Дф; у траисэрматора 144., нри этом не насьш-1,ен шунт, агннтное сопротивление которого во много 13 меньше сопротивлення магнитопровода )Д выходной обмоткой этого трансформато1, и напряжение на этой обмотке нрактиче;и не возникает. Обеспечивается первый ваlaHT нитаиия устройства 12. При на пути потока, сцеиляюшегося выходной обмоткой, появляется сильно иа.1шенный участок; основной поток идет через унт, и на выходной обмотке напряжения с азой 5Аф практически не возникает. Зато унт у трансформатора 14, оказывается 1льпо насыш,енным, и осиовиой поток этого )аисформатора, сцепляясь с его выходной оботкой, создает в ней и далее, в цепн питания тройства 12i, напряжения с требуемой фа)й 24 Дф. Совершенно аналогичио работают устройства з, MZ и 14, обеспечивая автоматическое здведение напряжения соответственно к устзйствам 12з, 122 и 12 с фазами, определяеыми приведенной выше формулой. На черте.е для иллюстрации этого положения приве2НЫ схематично устройства 142, М,, 142, 142,1 14i, 14i и 14i, работаюш,ие анаогично устройствам М, М.,. Обшее число N таких или подобных несложых, надежных и малогабаритных устройств тиничиыми свойствами элементов счетноычислительной техники равно 2 - 1 для кажой системы; число напряжений, различаюцьхся по фазе, создаваемых на фазозадаю1ем устройстве для любого числа т отсчетых систем, равно , так как может быть спользована таклсе переброска концов, подлючаемых ко входу трансформатора, или конов его выходной обмотки (т. е. для разбнаемого случая при п 5 это всего 16 различых напряжений заданной фазы). Устройство работает но «Таблице состояний. Каждая горизонтальная строка таблицы соответствует какому-либо текушему значению а (и, соответственно, ф): в вертикальных столбцах, соответствующих разрядам, в числителе указано относительное значение (, автоматически устанавливаемого для данного а устройствами 14 в соответствии с формулой (2), а в знаменателе--«состояние, «выход разряда, т. е. значение Л в соответствии с фо11муламн (1 и 1). Разберем, например, строку, соответствующую ф-ц- 0. Фаза напряжения на обмотке 5 Фа 16. По формулам (1 и Г) A Q. Тогда фаза напряжения фа, на обмотке 13, как разобрано выше, равна восьми Л4 0; аналогично нри Л5 0 и Л4 0, сра 4, Лз 0. Далее ири Л., и Лз 0 «, Л2 0; и, наконец нри 0 cs : о 1 и Л1 0; кодовое значение числа Oi QIOJ-} a Q, получаемого на клеммах 5г -/г- читается в таблице как носледовательность чисел знаменателей; для разбираемой строки О : 00000. Разберем, например, строку ф . Поскольку фяз все время равно 16, . Тогда fat ио-прелснему равно 8 и, поскольку , . Тогда а,а 4+8, 1 + + 16, 13-12 0; фа,С(, 2 + 4, 1 + 4-8, 1 + 16, 13-14 0; Ло 0; fa,a 1+2, 0+4, 1+8, 1 + 16, 13-13 0; Л1 1; 13 01101, что действительно, соответствует записи числа 13 двоичным кодом. Предмет изобретения Способ циклического нреобразования угла в код путем сравнения нроетранственной шкалы синхронных и синфазных опорных частот и частот, формируемых с помощью многошкального фазозадающего устройства, отличающийся тем, что, с целью новышения точности, осуществляют сдвиг точек срабатывания младших разрядов в нределах угла, соответствующего кванту шкалы, путем сдвига фаз напряжений опорной нроетранственной шкалы каждого разряда в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от значений весовых токов старших разрядов, которые подмагничивают либо разрядные трансформаторы младших разрядов, либо их шунты, а полное значение кода, эквивалентного входному углу, снимают с выходных обмоток незашунтированных разрядных трансформаторов.