Преобразователь угол-код Советский патент 1975 года по МПК G08C9/00 

Изобретение отноеится к области автоматики и вычислительной техники, в частностн к преобразователям аналоговой величины в код.

Р1звестны преобразователи угол-код, содержащие синусно-косинусный датчик угла, выходы которого через суммирующие и вычитаюи1ие блоки, носледо ;атсль о соедииенные с фазочувствительиыми выпрямителями, иодклЕочены к формирователю импульсов стирания, другие входы которого соединены с формирователем кода квадранта, а выход подключен к входу формирователя кода регистра, другой вход которого соединен с входом тактового распределителя импульсов и выходом компаратора, источник сииусоидального иапряжепня питания, подключеииый к компаратору, блоку преобразования кода в напряжение и к формирователю кода квадранта, другие входы которого соединены с выходами сииуоно-косннусного датчика угла, а выходы нодключены к вентилям выдачи кода, другие входы которых соединеиы с выходами тактового распределителя имнульсов и регистра.

Недостаток известиых преобразователей состоит в их сложности.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Цель достнгается тем, что выходы тактового раснределителя импульсов через последовательио соединенные формирователь кода регистра н регнстр подключены к блоку нреоб разования кода в напряжение, выходы которого соеднпены с входами сииусно-KociniycHorn датчика угла.

Структурная схема преобразователя нредставлеиа на чертеже.

Преобразователь содержит источник синусоидального напряжения питаиия, блок 2 преобразования кода в напряжение, компаратор 3, вырабатывающий импульсы при переходе входного синусоидального напряжения через нуль при положительиом градиенте, сииусно-косннусный датчик угла 4, вычитающий блок 5, суммирующий блок 6, фазочувствнтельные выпрямители 7 и 8, формирователь 9 кода квадранта, формирователь 10 имиульсов стирания, тактовый распределитель имиульсов 11, формирователь 12 кода регистра, регнстр 13, вентили 14 выдачи кода регистра.

Принцип действия преобразователя основан на компенсации сдвига по фазе огибающей выходных напряжений датчика угла путе.м изменення амплнтуды входных напряжений датчика угла. На вход блока 2 от источиика 1 поступает напряжение UB U „,-sin(.). В зависимости от кода, поданного на блок 2 с выхода регистра 13, выходные нанряжения U и f/2 блока 2 изменяются пропорционально синусу и косинусу угла ф Аф., где Aq- -

цена единицы младшего разряда кода регистpa; N - величина выходного кода регистр;.

Входиыс напряжения датчика угла f/i н U2 будут иметь внд

; 51Пф;

и2 и их-- eoscf. Выходные напряжения датчика

и ,,,. sinrp cos pa;

U.i и ,.- cosrp sin pa,

где a - угол поворота датчика; р -- коэффициеит электричеекой редукции датчи1 а, noci-yнают на вычитаюиип и сунлгнрующий блоки, где формируются сигналы Uc и Us, огнбаюпи : которых измеияется но фазе пронорцноиалыю углу поворота а и величине угла

f. , L,.sin();

f-вх sill (/)а + ср).

В исходном состоянии триггеры регистра 13 находятся в состоянии «О, распределитель 11 выдает разреи1ающий сигнал на вентили 14, к датчику угла нодключеиы ианряжеиия, соответствующие ср 0.

При ностунлеиии первого имнульса с комнаратора 3 тактовый распрсде;гите;1ь выдаст сигнал но 1-му выходу, который носгунает H;оди)1 из входов вентиля заниси старшего разряда формирователя 12, на второй вход которого поступают импульсы компаратора 3. Выходным сигналом формирователя 12 нроизводится установка в «I старшего разряда регистра 13. На выходе блока 2 - формируюидис напряжения, соответствуюни-ш (р 45. При нодаче этих напряженнй нитания и а датчик угла 4 в блоке 9 оиределяется код квадранта. Если код квадранта соответствует нервому или третьему квадранту, то в течение никла преобразования в формирователе 10 будет подвергаться анализу выходной сигнал фазочувствительиого вынрямите;1я 7 вычитающего блока; если код квадранта соответствует второму или четвертому квадраиту, то анализироваться будет выходной сигнал фазочувствительного вынрямителя суммирующего блока. При поступлении каждого входного импульса на тактовый распределитель производится анализ изменения фазы выходного сигнала фазочувствительного вынрямителя, подключенного к формирователю 10 имнульсов стирания. Изменение фазы иа 180° носле заниси единицы в старщий разряд регистра 13 означает, что онреде.чяемый угол поворота внутри квадранта соответствует и необходимо установить старший разряд регистра 13 в «О импульсом стирания, вырабатываемым формирователем 10. Имнульс стираиня поступает через вентиль формирователя 12, открытый сигналом распределителя 11 иа нулевой вход старшего разряда регистра 13.

Еслн фаза выходного сигчала выпря.мнте.1я 7 или 8, нодключениого к формирокатс/ио импульсов стирання, не изменится нослс заннсн «1 в старщий )Jaзpяд регист)а 13. это означает, что определяемый угол соответствует , н в старщем разряде регистра сохраняется значение «1 (имнульс стирания не вы)с:батывается).

Прн ностунлении второго нмнлльса компаратора 3 на тактовый распределнтель i он фо)Л1Ирует сигнал но 2-му выходу на Bcirrii/ib заиисн разряда, эквивалентного но фазе 22.5. Второй нмнулье также поступает на один из 1 ходо;- этого вентиля и устанавливает разряд, эквивалентный 22,5°, в «1. К датчику угла шздключаются 11аи)яжеиия, соответствующие комбинан,нн П старших разрядов регистра 13, НТО соста ;1яет ip 22.5 -l-45°. В зависимоеги от изменения фазы выходного сигнала нод1.;люче1Н ого блока 7 или 8 к формирователю 10 произойдет «стирание «1 в разряде, эквииале1ггном 22,5 Ана чогичным нутем происходит формирование всех разрядов регистра 13. Последним импульсом в цикле все узлы преобразователя приводятся в исходное положеиие.

Код регистра 13 выдается во внешнее устройство через вентили 14 выдачи хода по нос.теднему нмпульсу цикла с выхода распреде.тителя 11. Прн этом, если код форми ювате.;1Я 9 соответствует первому или третьему квадранту, выдается нря.мой ход регистра 13, а если - второму н четвертому, то выдается обратный код регистра 13.

П р е д м е т изобретения

Преобразователь угол-код, содержащий сниуспо-косинусный датчик угла, выходы которого через суммирующие и вычитающие блоки, последовательно соединенные с фазочувствительиыми вынрямителями, нодк.тюче1нл к формирователю импульсов стирания, другие в.ходы которого соединены с формирователем ко.ча квадраггга, а выход нодключен к входу формирователя кода регистра, другой вход которого соединен с 1 ходом тактового распределителя импульсов н выходом компаратора, источпик сииусоидалышго напряжения питания, подключенный к компаратору, блоку преобразования кода в папряжение и к формирователю кода квадраита, другие входы которого соединеиы с выходами синусно-косинусного датчика угла, а выходы подключепы к вентилям выдачи кода, другие входы которых соедииены с выходал1и тактового распределите чя имну,тьсов и регистра, отличающийся тем, что, с целью упрогцения преобразователя, выходы тактового распределителя имнульсов через носледовательпо соединенные формирователь кода регистра н регистр иодключены к блоку нреобразования кода в напряженне, вьгходы которого соединены со входами cFHivciio-KocnHVcHoro датчика угла.