Способ циклического преобразования угла поворота вала в код Советский патент 1975 года по МПК G08C9/04 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к преобразованию и кодированию информации.

Известен способ циклического преобразования угла поворота вала с использованием синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ), основанный на формировании временных интервалов при значении амплитуд синусного, косинусного (опорных) напряжений питания и выходных напряжений синусной, косинусной роторных обмоток, равных нулю, и заполнении временных интервалов импульсами образцовой частоты.

По этому способу время цикла преобразования нельзя сделать меньше периода питающего (опорного) напряжения, так как цикл включает время между импульсом начала преобразования и прохождением через нуль опорного напряжения и время до прохождения через нуль выходного напряжения.

Целью изобретения является повышение быстродействия способа (уменьшение времени преобразования).

Поставленная цель достигается тем, что в каждом цикле преобразования временной интервал формирует между ближайшим от начала цикла синусным или косинусным опорным напряжением и следующим за ним синусным или косинусным выходным напряжением и в зависимости от сочетания опорного и выходного напряжений и направления перехода их через нуль формируют два старших разряда кода.

На фиг. 1 изображена блок-схема преобразователя для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - диаграммы формирования временного интервала.

Статорные обмотки 1 и 2 СКВТ 3 подключаются к двухфазному источнику питания 4.

Синусное напряжение питания подается на вход нуль-органа 5, на первом выходе которого формируется импульс (Уб при переходе напряжения от отрицательных значений к положительным, на втором выходе формируется

импульс Us, -при переходе от положительных значений к отрицательным (см. фиг. 2). Косинусное напряжение питания подается на вход нуль-органа 6, на первом выходе которого выделяется импульс LJe, при переходе от

положительных значений к отрицательным, на втором выходе выделяется импульс Ue, при переходе от отрицательных значений к положительным. Напряжения с синусной и косинусной роторных обмоток 7 и 8 вращающегося трансформатора 3 соответственно подаются на входы нуль-органов 9 и 10. На первом выходе нуль-органа 9 выделяется импульс Ид, при переходе выходной синусоиды от отрицательных значений к положительным, на втором выходе - импульс Ug, при переходе от

положительных значений к отрицательным. На первом и втором выходах блока 10 выделяются импульсы t/iOi и L/10, от выходной косинусоиды.

Импульсы (прохождения через нуль) Us, , 5,, Us,, Ue,, и Usi, Ua,, f/iOi, бю,, через вентили II -18 подаются на блок 19 запоминания номеров, который предста|Вляет собой набор из триггеров, устанавливаемых в «О импульсом начала преобразования (НП). В цикле преобразования, начало которого задается импульсом НП, копец (КП) - одним из импульсов и9,, t/9,, f/10,, Uio., запоминаются только два номера, один от опорных напряжений, а второй - от выходных.

Формирователь 20 двух старших разрядов, представляющий собой логический блок, в завксммости от комбинации состояний триггеров блока 19, вырабатывает коды согласно табл. 1. В скобках даны угловые значения.

Таблиц а

Ноясним составление табл. Так как временные интервалы между одним из импульсов

Us,, Us,, и в,, и 6,, и другим С/9,, f/9,, и 10,,

Ulo не могут выражать угол более л/2, большие углы должпы быть получены путем коррекции старших разрядов. Допустим, после импульса НП первым появляется импульс Us (появлеиие первыми импульсов Ua,, Ug,, Uw, Uio, схемно исключается), а вторым-Us,. Как видпо из фиг. 2, временной интервал между Us, и U9, непосредственно выражает угол поворота вала фазовращателя. Этот угол поворота меньше я/2.

В старших разрядах должен быть код 00, который образуется при формировании временных интервалов между импульсами Us, и Us,, UG, и Uio,, Ue, и С/ю,.

При появлении, например, первым импульса и в,, а вторым-и 9, преобразуемый угол соответствует коду от преобразования временкого интервала Ue, -Us, с добавлением кода, соответствующего углу я, т. е. в старших разрядах должен быть код 10. Нетрудно получить коды в старших разрядах и при других комбинациях номеров (см. фиг. 2).

Рассмотрим формирование временных интервалов и преобразование их в код по фиг. 1. Импульс НП устанавливает в «О блок запоминания 19 и счетчик 21 и через линию задержки 22 - триггер 23. При этом появляется разрешающий потенциал на вентилях 11, 12, 13, 14: и 24. После этого первый из импульсов, соответствующих номерам Us,, Us,, Ue,, Ug ироходит через схему ИЛИ 25, вентиль 24, иереключает триггеры 26 и 23. С триггера 26 подается разрешающий потеициал на вентили 15-18 и вентиль 27, который пропускает импульсы образцовой частоты генератора 28 на вход счетчика 21. Разрешающий потенциал на выходе триггера 26 сохраняется до поступления на его вход первого из импульсов Ug,, UQ, Uio,, LlOj через вентили 15-18 и схему ИЛИ 29.

Этот импульс переключает триггер 26 и считается концом преобразования (КП). Формирователь 20 и счетчик 21 дают код, соответствующий углу поворота вала фазовращателя.

По этому способу время цикла преобразования складывается из времени ожидания опорного импульса, которое не превышает 1/4 периода питающего напряжения, и времени появления импульса от выходных напряжений СКВТ, которое также не превышает до 1/4 периода питающего напряжепия.

Быстродействие способа в два раза выше по сравнению с известным.

Формула изобретения

Способ циклического преобразования угла поворота вала в код, основанный на формировании напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла с последующими преобразованиями во временные интервалы при значениях сгщусного и косинусного опорных и выходных напряжепий, равных пулю, и заполнении временных интервалов импульсами образцовой частоты, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия способа, в каждом цикле преобразования времеппой интервал формируют между ближайшим от начала цикла синусным или Kociniycцым онорным напряжением и следующим за ним синусным или косинусным выходным напряжением и в зависимости от сочетания опорного и выходного напряжений и направления перехода их через нуль формируют два старщих разряда кода.

tin On

Cos Bn

$in 8bixCos Btiix.