ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД Советский патент 1973 года по МПК H03M1/64 H03M1/50 H03M1/06 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам, в которых применяется датчик -- индукционный фазоврап.1,атель по схеме «угол-фаза-временной интервал - код.

Известна схема циклического преобразователя угол-код, который содержит фазовращатель - индукционный датчик, схемы выделения нуля - формирователи, датчик циклов, триггер, счетную схему и генератор импульсов. Угловая величина преобразуется в угол сдвига фаз с помощью фазовращателя. Сдвиг фаз между эталонным гармоническим колебанием и колебанием на выходе фазовращателя с помощью формирователей представляется в виде двух импульсов, а временной интервал между этими импульсами преобразуется в цифровую форму с помощью триггера и счетной схемы. Известное устройство характеризуется невысокой точностью - порядка 8 двоичных разрядов вследствие ощибок датчика.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя угол - код с индукционным датчиком.

Предлагаемое устройство позволяет no.iyчить точность преобразования угла в код в 15-30 раз большую, чем известное устройство, т. е. 13-15 двоичных разрядов. С помощью предлагаемого устройства, и в той же степени, может быть увеличена точность и двухотсчетйых систем до 18-20 разрядов, по сравнению с 13-15 разрядами известных устройств. Повышение точности преобразования достигается введением в преобразователь схемы компенсации, которая содержит: детекторы эталонного и выходного напряжений фазовращателя, фильтры детектированных сигналов, нуль-орган, усилитель сигнала ошибки, сумматор формирователя и сумматор обратной связи.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Приняты следующие обозначения: фазовращатель 1; сумматоры 2, 3; формирователи 4, 5; детекторы 6, 7; фильтры 8, 9; нуль-органы 10; усилитель 11; триггер 12; схема 13 совпадения; генератор 14 импульсов; счетчик 15. Выход фазовращателя 1 соединен с формирователем 4 через сумматор 2. Вход формирователя 5 и детектора 7 соединены с источником эталонных колебаний. Вход детектора 4 соединен с выходом фазовращателя 1. Входы нуль-органа 10 соединены с фильтром 9 и

фильтром 8 через сумматор 3. Выход нуль-органа 10 соединен с входом усилителя 11, а выход последнего - с сумматорами 2, 3. Выходы формирователей 4, 5 соединены с триггером 12, выход которого подключен к первому входу схемы 13 совпадения, второй вход

которой соединен с генератором 14, а выход- со счетчиком 15.

Выходной сигнал фазовращателя 1 подается на детектор 6, затем на фильтр 8 и через сумматор 3 обратной связи - на нуль-орган 10. Эталонный сигнал через детектор 7, фильтр 9 также нодается на нуль-орган 10. Разностный сигнал с нуль-органа 10 поступает на усилитель 11 сигнала ошибки и через сумматор 2- на формирователь 4. С усилителя 11 заводится обратная связь через сумматор 3. Сигналы с формирователей 4, 5 поступают на входы триггера 12.

Принцип работы устройства состоит в следующем.

Сдвиг фаз между эталонным гармоничгским колебанием и колебанием на выходе фазовращателя 1 с помощью формирователей 4, 5 триггером 12 преобразуется во временной интервал и затем - в цифровую форму счетным методом.Детекторы 6, 7 выделяют огибающие

гармонических сигналов, которые затем

живаются фильтрами 8, 9. Огибающая гармонического сигнала с выхода фазовращателя 1 сравнивается но величине на нуль-органе 10 с огибающей эталонного сигнала.

Разностный сигнал с нуль-органа 10 усиливается усилителем I1 и подается на коррекцию формирователя 4 через сумматор 2. Временной интервал т, пропорциональный сдвигу фазы и, соответственно, углу поворота фазовращателя, вырабатывается устройством с ошибкой Дт, пропорциональной ощибке Аф по фазе. Ошибка по фазе Аф пропорциональна величине амплитудной ошибке (пульсации) сигнала с фазовращателя как функции угла поворота входного вала а. Эти ощибки связаны известным равенством ,4АУ% угловых минут с периодом 2а.

Наличие связи между величиной пульсации сигнала фазовращателя Af/ с величиной ошибки по фазе Аф, как функций одного аргумента а, дает возможность произвести компенсацию ошибки Аф. Пульсация Af/ определенная как разность огибающих f/3T.const /Фазовр./(а) на нуль-органе 10, усиливается усилителем 11 и производит временную коррекцию (иными словами коррекцию момента времени генерации импульса формирователем), т. е. коррекцию выработки временного интервала и, соответственно, компенсацию ошибки AT. Обратная связь с усилителя 11 через звенья 10, 3 позволяет вести процесс компенсации по признаку равенства величин сравниваемых сигналов, устраняя тем самым возможность перерегулирования. Вместе с тем обратная связь позволяет получить некоторые свойства самонастройки схемы в целом, т. е. достаточно полную компенсацию ошибки Ат вне зависимости от первоначального значения Аф.

Предмет изобретения

Преобразователь угол-код, содержащий -фазовра-щат-ель,41 р миров,атели, вход первого из которых соединен со входом фазовращателя, а выходы подключены через триггер к первому входу схемы совпадения, второй вход которой подключен к генератору импульсов, а выход - к счетчику, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены сумматоры, первый вход первого сумматора соединен с выходом фазовращателя, а выход - со входом первого формирователя, нуль-орган и усилитель, вход которого подключен к выходу нуль-органа, а выход - ко BTopOftv входу первого сумматора и к первому входу вюрого сумматора, выход которого соединен с первым входом нуль-органа, и две цепочки из последовательно соединенных фильтра и детектора, причем выходы фильтров первой и второй цепочек соединены соответственно со вторым входом нуль-органа и со вторым входом второго сумматора, а входы детекторов - соответственно со входом и выходом фазовращателя.