Преобразователь угол-код Советский патент 1975 года по МПК G08C9/04 

1

Изобретеш1е относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах ввода информаши в ЭЦВМ.

Известен преобразователь угол-код, содержаищй синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), два преобразователя напряжение-код (ПНК), коммутатор, устройство определе шя квадрата угла поворота, блок констант, логическое устройство и преобразователь кода в код.

Недостатком известного устройства является его сложность

Цель изобрете1шя - упроще ше извес-гного устройства.

Поставленная цель достигается введением в устройство аналогового переключателя напряжений, аналоговые входы которого соединены с соответствующими выходами блока демодуляоши и определения октанта угла поворота, управляющий вход - с выходом логического блока, а выход с аналоговым входом преобразователя на- .пряжение - код, первый выход которого со- единен с первым входом блока кода

коррекции, второй выход - со вторым входом преобразователя кода в код, а управляющий вход - со вторым входом блока кода коррекции, с третьим входом преобразователя кода в код и с цифровым выходом блока демодуляции и определения октанта угла поворота.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - пространственная диаграмма работы устройства. Устройство содержит СКВТ 1, блок 2 демодуляции и определения октанта угла поворота, аналоговый переключатель 3 напряжений, логический блок 4, преобразователь напряже ше-код (ПНК) 5, блок кода коррекции 6 и преобразователь 7 кода в код, а также клеммы 8 источника опорного .напряжения UQ( и выходы 9 преобразователя.

Линией 10 клемма 8 соединяется со входом СКВТ 1 и первым входом блока 2 демодуляции и определения октанта угла njoворота; линией 11 и 12 синусный и косинусный выходы СКВТ 1-е двумя входами блока 2 демодуляции и определеьшя октанта угла поворота; линиями 13 и 14 аналоговые выходы ока.2 - с двумя анапого выми входами переключателя 3 напряже- НИИ;, линией 15 выход блока 2 со входом логического блока 4, с управляющим входом. ПНК 5, с первым входом блока 6 кода коррекции и первым входом преобразователя 7; линией 16 выход логического блока 4 - с управляюншм входом аналогового переключателя 3 напряжений; линией выход аналогового переключателя 3 напря жений - с аналоговым входом ПНК 5; линией 18 первый выход ПНК 5 - со вторы входом блока 6 кода коррекции; линией 19 второй выход ПНК 5 - со вторым входом преобразователя 7; линией 20 выход блока 6 кода коррекции - с третьим входом преобразователя 7 кода в код; линией 21 выход преобразователя 7 - с выходной клеммой 9 устройства. СКВТ 1 предназначен для преобразова1тя ут-ла поворота вала в два переменных напряжения, модулированных по закону синуса и косинуса угла поворота. Блок 2 предназначен для демодуляции (выделения огибаюядах напряжений синуса и-косинуса угла поворота) и определения октанта поворота (1-8 октанты). Аналоговый переключатель 3 напряжений введен для подключения огибаюдщх напряжений, выделенных блоком 2, на ана логовый вход ПНК 5, Логическое устройство 4 предназначено для управления работой переключателя 3. Блок 6 констант вырабатывает код коррекции в диапазоне изменения угла 0-45° в завискмости от значения выходного кода ПНК 6. Преобразователь 7 суммирует выходной код ПНК 5, код коррекции блока 6 констант и код блока 2 демодуляции и определения октанта угла поворота.. Работа устройства основана на выделении огибающих напряжений синуса и косиliyca угла поворота вала из опорного напряжения, модулированного на СКВТ по зако}1у синуса и косинуса угла поворота. На фиг. 2 а изображены огибающие сину са и косинуса угла поворота. Из этих оги- б;исшшх можно выделить напрялсение (жирной линией), границы которого определяются пересечениями огибающих с нулевым уровнем напряжершя, меладу собой и пересечеш1ем разности огибающих напряжений с нулеьым уровнем. Таким образом, угол поворота вала в делится на восемь секторов (октантов) по 45 , внутри которых напряжеШ1е изменяется линейно с точностью -4%, Эти напряжения преобразуются в цифровой эквивалент. Для повышения точности преобразования используется цифровая коррекция секторного хода, которая суммируется с кодом ПНК. Выходной код устройства состоит из трех старших разрядов номера октан та и разрядов скорректированного кода ПИК. , Устройство, изображенное на |фиг. 1, работает следуюпшм образом. Переменное напрялшние опорного источника, модулированное по закону синуса и косинуса угла поворота, поступает на блок 2, где осуществляется выделе1ше огибающих напряжений синуса и косинуса и определе ше октанта угла поворота. Выделение напряже шя, показанного на фиг. 2 а жирной линией, осуществляется аналоговым переключателем 3, управляемым логическим блоком 4. Напряжение с аналогового переключателя 3 поступает на ПНК 5, где преобразуется в цифровой эквивалент. Рассмотрим один из возможных вариантов формирования выходного кода из кода ПНК 5. Изменение кода М значащих разрядов ПНК 5 в завискмости от угла поворота tf в данном диапазоне 0 - 360° показано на фиг. 2 б. Измене ше кода М в каждом ок-, танте повторяет напряжершя соответствующего сектора но фиг. 2 а без учета знака этих напрялсений. Диапазон изменения кода от О до fng , где пйж соответствующий наличию 1 во всех разрядах ПНК 5. Для коррекции нелинейности изменения кода N j в каждом из октантов (см. фиг . 2 б) используется блок 6 кода коррекции, 1на который-поступает код с ПНК 5 по линии 18. Блок 6 кода коррекции вырабатывает код коррекции, значение которого определяется кодом ПНК 5, а распределение в зависимости от угла 0( внутри каждого октанта показано на фиг. 2 г. Управление выдачей кодов с ПНК 5 и блока 6 кода коррекции на преобразователь 7 производится блоком 2. Как видно из фиг. 2 в и д, где изображены коды, выдаваемые на преоб{эазователь 7 соответственно с ПНК 5 и блока 6, в нечетных октантах выдается прямой код с ПНК 5 и обратный код с блока 6 кода коррекции, в ных октантах наоборот. При сложении кодов, показанных на фиг. 2 в и д, получается скорректированный код с линейной зависимостью от угла поворота, показанный Hai фиг. 2 е. Выходной код устройства, формируемый в преобразователе 7, определяется указанным скорректированным кодом и тремя старщими разрядами номера октанта блока 2 демодуляции и определения октанта угла поворота. Таким образом, цpeдпaгael lый преобразователь угол-код при одинаковом функциональном назначении и идентичнъ1х| выходных характеристиках c li3BecTHbiM имее более простое схемное решение относитель но последнего, так как не требует примене1шя одного из двух ПНК, а цифровой коммутатор кодов ПНК заменен двухвходовым аналоговым переключателем напряжений при упрощении связей между элемен тами устройства. Предмет изобретения Преобразователь угол-код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, вход которого объединен с первым входом блока демодуляции и определения октанта угла поворота и подключен к источнику опорного напряжения, а выходы соединены соответственно со вторым и третьим входами блока демодуляции и определения октанта угла поворота, цифровой вы- ход к оторого подключен ко входу логического блока, блок кода коррекции, выход которого соединен с первым входом преобразователя кода в код, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен аналоговый переключатель напрялшний, аналоговые входы которого соединены с соответствующими выходами блока демодул$щии и определения октанта угла поворота, управляющий вход - с выходом логического блока, а выход - с аналоговым входом преобразователя напряжемте-код, первый выход которого соединен с первым входом блока кода коррекции, второй выход - со вторым входом преобразователя кода в код, а управляющий вход - со вторым входом блока кода коррекции, с третьим вхо- ДОМ преобразователя кода в код и с цифро-, вым выходом блока демодулящии и определения октанта утлт поворота.

8

оп 10

20

W

19

Л

5

-

11

12

1 щ

15

Фиг.1