ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ—КОД Советский патент 1973 года по МПК H03M1/24 H03M1/50 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и служит для преобразования угла поворота в цифровой код при вводе в электронную цифровую вычислительную машину (ЭЦВМ). Известен преобразователь угол-код, в котором для уменьшения ошибки от нестабильности скорости враш,ения задающего элемента на входной оси преобразователя укреплен токосъемник линейного кругового потенциометра, соединенный с одним входом схемы сравления, другой вход которой подключен к выходу преобразователя код-аналог, а вход преобразователя код-аналог соединен с выходом схемы сравнения эталонного и фактического интервалов -времени. Однако такой преобразователь характеризуется наличием ошибки в вычислении поправки в основной код за счет низкой точности линейного кругового потенциометра и нелинейности преобразователя код-аналог, отсутствием компенсации ошибки выработки эталонного временного интервала за счет девиации частоты генератора квантующих импульсов, невозможностью варьирования эталонной скоростью вращения чувствительного элемента и, следовательно, времени преобразования, а также сложностью механической конструкции, затрудняющей юстирование преобразователя, и сложностью электрической схемы. Предлагаемое устройство отличается тем, что точность преобразования существенно повышается при введении обратной связи по скорости вращения задающего элемента и частоте генератора квантующих импульсов. Для этого на каждом цикле преобразования определяются средние фактические значения скорости вращения чувствительного элемента и частоты генератора квантующих импульсов. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство работает следующим образом. Маховик / вращается с некоторой скоростью, отличной от эталонной и медленно меняющейся во времени в зависимости от нестабильности скорости вращения привода 2, а частота генератора 3 квантующих импульсов также не является постоянной и монотонно изменяется во времени. Временной интервал между старти стон-импульсом, определяемый положением чувствительных элементов 4 и 5 и скоростью задающего элемента 6, не соответствует тому, который получился бы при скорости маховика, равной эталонной. С другой стороны, даже при скорости маховика, равной эталонной, количество импульсов, прошедшее через ключ 7 н сосчитанное счетчиком 8, отличается от эталоииого вследствие ухода частоты генератора ,0 от заданной. Таким образом, из-за того, что действительная скорость- задающего элемента и частота генератора квантующих импульсов отличаются от эталонных (заданных) значений, цена импульса унитарного кода, поступающего на счетчик 8, отличается от расчетной. Для установления истинной цены этого импульса на данном цикле преобразования в системе предусматривается измерение наперед известного угла между неподвижными жестко закрепленными на корпусе чувствительными элементами и Р. Стартовый импульс с чувствительного элемента 4 открывает, ключ 10, и квантующие им1пульсы от генератора 3 поступают на счетчик // до тех пор, пока столовый импульс чувствительного элемента 9 закроет ключ 10. Таким, образом, в счетчике 8 зафиксировано количество импульсов, соответствующее входному углу, а в счетчике // - наперед известному эталонному углу. Это позволяет определить истинную цену квантующего импульса на данном цикле преобразования и вычислить действительную величину входного угла. Эта операция осуществляется ЭЦВМ, для которой рассматриваемый преобразователь является устройством ввода угловой информации. Со счетчика 8 информация, соответствующая входному углу, вводится в ЭЦВМ при помощи стопового им пульса, поступающего с чувствительного элемента 5 через линию задержки 12. Информация, соответствующая известному углу между чувствительными элементами 4 и 9, вводится в ЭЦВМ при помощи стопового импульса, Поступающего от элемента 9 через линию задержки 13. Этот же имоульс приводит в исходное состояние счетчик 8 и счетчик // через линию задержки 14. Обозначим известный угол между чувствительными элементами 4 н 9 через аэ, а число импульсов, соответствующее ему на данном цикле преобразования, через Яэ. Тогда истинная цена одного импульса /, «э «и - , оначение входного угла авх определяется .(2) где Пвх -количество импульсов, сосчитанное счетчиком 8 на данном цикле преобразования и соответствующее авх. С учетом формулы (1) формулу (2) можчо записать в виде: Эта формула реализуется ЭЦВМ в каждом цикле преобразования. В известных -преобразователях угол-код значение входного угла также определяется в ЭЦВМ по формуле УВК - «вх,(4) где k - постоянная для данного преобразователя константа, соответствующая цене одного импульса. Цредлагаемый преобразователь позволяет в каждом цикле преобразования определить истинное значение этой константы (йц), соответствующее средним значениям скорости вращения .задающего элемента и частоты следования кваптующих импульсов. В преобразователе максимальное значение входной величины ограничено положением неподвижных чувствительных элементов 4 vi 9. При необходимости элемент 9 можно удалить от элемента 4, расщирив диапазон изменения входного угла, но с учетом того, чтобы время движения маховика от элемента 9 до элемента 4 было достаточно для приведения схемы в исходное Состояние. Предмет изобретения Преобразователь угол-код, содержащий задающий и чувствительные элементы, первый из которых соединен с первым входом одного ключевого устройства, второй вход этого ключевого устройства соединен со вторым чувствительным элементом, а третий вход - с генератором квантующих импульсов, третий чувствительный элемент соединен с первым входом другого ключевого устройства, второй вход которого соединен со вторым чувствительным элементом, третий вход - с генератором квантующих импульсов, а выход другого ключевого устройства соединен с первым входом счетчика измеряемого угла, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности работы преобразователя, в него введены счетчик эталонного угла и линии задержки, вход первой из которых соединен с пер-вым чувствительным элементом, а выход подключен к первому входу счетчика эталонного угла и через вторую линию задерж-ки ко второму входу счетчика эталонного угла, третий вход которого соединен с выходом одного ключевого устройства, вход третьей линии задержки соединен с третьим чувствительным элементом, а выход подключен ко второму входу счетчика измеряемого угла, третий вход когорого соединен с первым входом счетчика эталонного угла.