МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ - КОД Советский патент 1972 года по МПК H03M1/48 

По основному авт. св. № 260979 -известен многоканальный преобразователь угол-код для преобразования напряжений с синуснокосинусных датчиков ,(СКД), содержаш.ий коммутатор каналов с блоком управления, развязывающие усилители, коммутатор квадрантов, сравнивающее устройство, регистры, аппроксимирующее устройство и преобразователь код-напряжение.

Однако это устройство обеспечивает методическую ощибку 0,5% « 0,06% соответственно .при выбранном числе участков аппроксимации. Увеличение числа участков для повыщения точности не приносит существенного эффекта, перегружая в то же время устройство дополнительной аппаратурой. В связи с этим дальнейшее повышение точности функциональных аналого-цифровых преобразователей может базироваться на применении новых зависимостей, дающих лучшие качественные характеристики устройств, построенных по новым структурным схемам.

В основе предложенного устройства лежит использование приближенной зависимости

. Ь - сх4

фициентов а, в i-t с создает возможность приближения с методической ошибкой, не превышающей 0,025%, что в угловой мере составляет 40,5. Методическая ошибка такой величины, при учете выполнения ;преобразования на любой из 1/8 частей диапазона угла поворота СКД, позволяет получить точность преобразования. 0,1 % в пределах указанной части диапазона. С учетом разделения на октанты

точность в пределах оборота достигает 0,01%. В преобразователе решается зависимость, например, на одном участке (0-1-45°)

sin - X 4

b - ex

cos -- X 4

В правой части равенства функции, воспроизводимые датчиком СКД, в левой-зависимость, определяющая построение преобразователя.

Решение зависимости, например, для первого октанта угла поворота имеет вид

sin - x(b - сх cos - х( а), 44

6 Sin - л: - сд; Sin - л: Л COS -

или

л- COS - jc + с sin - л: j + а cos х -

-bsin-x 0.

По мере изменения угла поворота и перехода в другие октанты выполняется чередование сниусио-косинусных зависимостей с учетом фазы, выраженной знаком в ириведенном уравнении.

Ыа чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит коммутатор каналов 1, развязывающие усилители 2-5, коммутатор октантов 6, блоки 7-9 масштабных делителей, преобразователь «код-напряжение 10, сравнивающее устройство 11, суммирующие усилители 12, 13, регистр управления 14, логическую схему определения октантов 15 и блок управлеиия 16.

От СКД через выбранный по адресному сигналу канал коммутатора каналов 1 синусное и косинусное напряжения поступают к развязывающим усилителям 2-5, иа которых синусное и косинусное напряжения одновременно ириобретают одииаковые значения в прямой и обратной фазе.

Полученные нарафазные напряжен-ня одновременно приобретают одинаковые значения в прямой и обратиой фазе. Полученные парафазные напряжеиия поступают к коммутатору октаптов 6, переключателя .которого включаются по тактовым сигналам. В момент прохождения напряжения вблизи амилитудного значения блок управления 16 формирует серию тактовых сигналов, которые обеспечивают иоследовательиое включеиие переключателей в коммутаторе октантов « поразрядное переключение регистра управления, 14.

Включение переключателей К -г-Кв во время первых трех тактов происходит без участия преобразователя «код-напряжение 10, т. е. при разомкпутой компенсационной цепи.

В первом такте переключатель Kz подключает синусное нап)яжение через блок масщтабных делителей 9 и суммирующий делитель 13 к сравнивающему устройству 11. Если при сравнении синусное напряжение имеет ирямую фазу, то в логической схеме определения октанта в старшем разряде формируется нулевое значение, если - обратнук), тО - единичное. определение однозначно связано с СКТ-датчиком, который формирует синусное напряжение .прямой фазы в диапазоне угла и обратиой фазы в диапазоне угла 180°-i-360°.

Во втором такте ключ Кб через те же цепи подключает косинусное напряжение, что дает возможность оиределения фазы косинусного папряжеиия и, соответственно, следующего разряда. ,В совокупности два разряда пропорциональны квадрату коди-руемого угла. В третьем такте выполняется сравнение напряжений СКД по модулю.

В зависимости от угла поворота СКД фазы синусно-косинусных напряжений меняются, а поэтому включение переключателей .8 в третьем такте определяется логической схемой в зависимости от полученных значений двух старших разрядов.

Последующее преобразование, начиная с четвертого такта, выполняется путем поразрядного уравновегпивания при последовательном нереключении разрядов на преобразователе «код-напряжение 10. По мере сравнения сум.марного входного напряжения, с выхода преобразователя «код-нанряжение 10 в регистре управления 14 формируется код, пропорциональный углу в пределах найденного октанта. Комненсационное нанряжение формируется из суммы сииусного напряжения, включенного к суммирующему усилителю 12 через блок масштабных делителей 7 и косинусного напряжения, включенного к этому усилителю с коэффициеитом передачи, равным 1.

Предмет изобретения

Многоканальный преобразователь угол- код по авт. св. № 260979, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, аппроксимирующее устройство содержит суммирующие усилители и блоки масштабных .делителей, одиН из которых соединен со входом первого суммирующего усилителя, а два других - со входами второго суммирующего усилителя, первые входы блоков масштабных делителей подключены к выходам .коммутатора октантов, а вторые входы - к выходу регистра управления.

Г г--.

, ..„., I ГС- л,

...|.i i r-il-n -1-

Т -U

-i-.-t.«,j-4-

,-