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

Hv3o6peTe inc относится к автоматике я, оычислктелыюй технике и может быть исполь зовано во входных устройствах споциапизироваиных ЭВМ, п т;-о-:же в нигЬровой чзморительнсй технике для прг-г брл,) угла пор. вала в код. Известрм nrjotffipaooFcn е.п-., содержащий синусно-конусиы; т лнсфорл-п-ор, блок упп.-1К ления, иптсгрятогил, ipiWJi-n up, ггч прато1« шлпульсов, компараторы, С01-дт иенные с ЕЫХОдами кнтегра-юро, гилпнль, клкчи, роверсиЕ ный счетч.ж .сов лолитель напряжения. В преобразователе вьтходы ст1нуспи-косииусного тра11сформато1:)П соединень с входами интеграторов, выход первс.го интегратора чсfjea последователе сое глненные инвертор и ключ подклк- йи К ВХОД у BTopioro нттегратора, блок управлош я: г ледпнен с входом р&-гистра и с ..гм реверсивиого счет чика, второй B-ii.si которого чорез вентиль подклкмеи к выхгщу геиег нтора импульсов. Однако извеспиьлй пг еобразоваталь уголкод имеет недосг.:мочп;лг; -ючь-ость преобразования, DOyrjiOft. ;:;;yjo адди-гивной погрешнО эностью параметров СТЬЮ, ВЬТ1В НИ П операционных усилителен, розчпторов, коидопсаторов, ключей, а также их вр ;меииой и TON-пературиой нрстабилг ност к . Цел).. и;,1о--1 -тенг{Я - пог unrinio гптпоспг аналогоиифр101юго прообр.а.чо и-|11ия у ла гюно.рота вала в коп. ДостигпетС5- это тем, ч-и; i-. креоораяш атоль введены дополнитолып Ч к п-ч, дочсл.нительпый вентиль i f|,npNH oi.i i пмпупг,coD, причем выходы ичтвграторов через, вторую группу ключей соетпеи),г с .н1аратг ром, подключенным к п.ервому олокг уПравЛОПИЯ, второй вход КОТОрп -п ипДКЛКЧ Н к выходу формирователя и-игул-л-пв, . второго пнтеграто1за noi-r-niciv f п--рвым вхг дом первого иптеграто))а, входы читеграторов через третыо t4) ;лк.ич1 под-включены ко входу формироват.л.щ и:;пульсов и к средней точке дсл-(теля на.ряж.-шия, BI.Iход генератора импульсов чор- дополнительный вентиль подключеп ко вт-ч- У -ходу реверсивного счетчика, BTopi.i.i вх-иы вентилей соединены с выхода:ч и Пл-жа у11)ПР,лоппя. На чертеже предст 1ВЛпп/1 ф ,:схема преобразователя у)-о ;«-ко.1,. Преобрйсзова 1ель содержит синусно коси пусный трансформатор 1, интеграторы 2 и инвертор 4, вход 5- комиара х)ра 6 регист 7 старпггХ разрядов, реверсивный счетчик формирователь им Пульсгот 9; блок управле ffi. ,1Q; ;делит ль на щЬЗ Жеаия, вы пол ненный на резисторах 11 и 12, ключи 13-2О, вен тили 21, 22 V, генератор импульсов 23Г Напряжения с выходов синусно-косинусиого трансформатора 1 U и Uy, амплитуды KOTv.jJHX пропорциональны соответственно синусу и косинусу угла @ , через ключи 14 и 16 подаются на входы интеграторов 2 и 3. Ча эти же входы через ключи 13 .м 17 подаьггя напряжение с выхода делит ля напряжения, выполненного на резистора 11 и 12. Выход делителя соединяется так же с Бхолом формирователя импульсов 9, выход которого связан с одним из входов блока управления 10. Нагфжкения с выходоз интеграторов 2 и 3 через ключи 19 и 2О .могут подаваться на вход компаратора 6, выход которого связан с одним КЗ входов блока управления Ю. Входы реверсивного, счетчика 8 соединень; с соот Еетсгз)1ошимк выходами б.юка упраачения 10- Выход генератора импульсов 23 соединен с первыми входами вентилей 21 и 22, вторые входы которых соединены с соответстртуюшими выходами блока управления 10, Выхо.цы веьгилей 21 и 22 соед некы с соответствующими входами реверсивпого счетчика 8. Цифровой код угла @ N (8) . получаемый в результате преобразования D регистре 7 старших разрядов и в реверсивном счетчике 8, может гю числовым шинам подаваться в соответстпуюллие устройства. Устройство работает следуюшггм обра30 i. С приходом сигнала Начало первый мпульс с выхода формирователя импульсов 9, начало которого совпадает во врем ни с нб1чалом положительной полуволны питающего но пряжений Upy , запускает блок управле.н15Я 10, который вырабатывает последо); ательность управляющих сигналов, гообходимых для работы преобразователя. Цмкл коррехпии осуществляется в течение первого периода напряжения Un., после чего в течение второго периода напряжения У осуществляется рабочий цикл преобразо fiiiit . 11И1У1 коррекции начинается в момент вр мени tp , когда блок управления Ю вырабатыиает первый сигнал длительностьюТ, по которому размыкаются ключи 13-20. Замыкаются ключи в цепи обратной связи интеграторов 2 и 3 для разряда интегрирующих емкостей (на чертеже не показаны акрываются вентили .21 и 22, по одному з входов реверсивного счетчика 8 произодится предварительная установка тригеров счетчика в состояние 100;..00, что равносильно записи в счетчик кода N (6 /4). В момент времени t.j, сдвинутый относительно tn на величину Т достаточную для Vо окончания всех переходных процессов в пре образователе, блок управления Ю вырабатывает сигнал Т , по которому размьпсаются ключи в цепи обратной связи интеграторов, замыкаются ключи 13 и 17. При этом с выхода делителя напряжения 11-12 на входы интеграторов 2 и 3,соответственно, поступает напряжение Uj KjUrtSina-Jif i J где Uf и / -амплитуда и частота напряже- :..... } - коэффициент передачи депи 1 2 тепя напряжения на резисторах 11и 12; - величина сопротивлений резисто l -2 ров 11 и 12 соответственно. Амплитуда напряжения Ug выбирается такой, чтобы она приблизительно равнялась амплитуде напряжений U.J и U, с выходов синусно.косинусного трансформатора 1 при Q Tt/4. К точности и стабильности номиналов Ц и Ц не предъявляются высокие требования, так как преобразователь обладает способностью подавлять синфазные изменения сигналов на его входах, В течение интерв. Т Т /2-Т , где Т f - период напряжения U,, п роизводится интегрирование напряжения I,. В момент времени +Т начинается этап генерации. По сигналу Т размыкаются 1и1ючи 13 и 17, замыкаются ключи. 15 и 18, открывается вентиль 22 и импульсы |с генератора импульсов 23 поступают на вход реверсивного счетчика 8. Длительность этапа генераиии T Tjj/4 определяется моментом перехода через левой уровень напряжения с выхода интегра- тора 2, когда срабатывает компаратор 6. С окончанием сигнала Т размыкаются ключи 15 и 18, закрывается дополнительный вентиль 22 и заканчивается цикл коррекции. При этом в реверсивном счетчике 8 фиксируется кодовый эквивалентдМ знакопеременной погрешности преобразователя (11/4}-Мр (;)Г/4) , гдеМ, (7Г/4) 1ОО...ОО - идеальное значение кода угла Q : JI/4 , Поело цикля коррзкитК преобрзповгэте.ипереходит к рабочехгу циклу TppriGpaaowaju угла 9 , г,пе ОС- . В момент времени t,, - t + Т начинается этап пояготовхи flT i RnbUfiOTi-To Т . HP эт этапе рпзмыкчются 1шюча 15 У, 18 и за .1ык ются ключи в цепях обратной связ интегра iTopoB 2 и 3 nrq разряда кктегрирукчи;: емкостей. В момент времени t . i + начинае 4 -о ft ся этап т1нтегрйровант-1Г. На этом этапе pasN каются ключи в иеплх сбратнг й связи интеграторов и замыкаются ключи 14 ii 1.6 и в течентю интервала времени 1 Tfj / 2 гфоисх дит интегрирование напояжен;.й Ij и И , На этом же этапе происходгтт я-сгр тфава;-пг.г дву старших разрядов(, и П , в рет тстро 7. Для этого в момент впе.-;ени t f +/,1 5 4 4 ко входу компаратора 6 поочередно подклк чаются натфяжения с тштеграторов 2 н 3 с помощью ключей 19 и 20, Выбор длительности интервала Д Т цроизводится тактгк образом, чтобы закончить формт-трование ста1 лих разрядов до лента начала генерашп-i i и чтобы напряжения с интеграторов успе. достичь значительньгх величйн. В момент времени t -- 4 Т 11ачинает6 4 4 ся этап генерации -- размыкаются ключи 14 и 16, замь каются ключи 15 и IS, откры вается 21 к, в эявас-иълогтп от ariaчений двух старших разрядов, замыкаются ключи 19 VI 20, Для первого и -, ретьего квадр : нтов замьжаетг.я ключ 19, для второго и-четвертого квадрантов - щ-поч 20; длительность этапа Т .Tfj,/2. Этап заканчивае ся в момент перехода через 1 улевой зфовень одного из напряжений с ЕЬТХОДОН интегратора 3, О чем.свидетельствует сигнал с выхода компаратора 6, приняв который, блок управления 1О лакрыгает вентршь 21 и г посылает сигнал выдачи кода на входы регистра старших разрядов 7 и реверсивного счет- чика 8. Код в рев.ерсивном счетчике 8 соответствует соотношению

ЬЦ(0)-Нр(8

т. е. результат преобразования cKoijppK jl;рованс учетом ацлитивной погрешности пр;образователя. 13 самом деле, еглиДМ Г) , -i с код д , иаходягиинся в реверсивт о счет ; к;иосле цикла коррекции, будет в рпбО;г- ; rrnv ле просуммирован с числом икшу,г;ьсоя, соотр,етств 1оших й(9). Если желМ О, то первые импульсы, поступающие на вход рог:е0сивпотс Счетчика 8, будут увеличивать его содер ;и.-. Nioe (значениелМ запт1сано в дополнтттелы.огл коде) до тех пор, пока не сбросят ренерсгг ный.-счетчик в нуль, госле чего начнется это вторичное заполнение. Это равносильное вычитанию кода коррекшшаИ ттз зеличикь: MhSf; 3 реверсивном счетчтгке 8 в конце; jeiV--чего никла получается код, равный лополкс ВИЮ угла 8 по JT/2. Переход к прям::л,у кеду осуществляется тгзвсстными способпм:. и а о с- п о ц м е т Преобразователь , (::одер п ди|;: СИ1- уиво--костшусный трансформз-гор, с;се..HeHHbiff через первую группу ключей с пм-;Теграторами, выход первого интаграто : через последовательно соединенный iniDev тор и ключ подключен ко входу ВТОрО.Г-Г.: -Г ,тегратора, блок унравлептш, соединеинь .JP входом регистра тг с нервьгм входом tiprse;- -сив юго счетчика, второй вход KOTOpsiTo чэ роз вентиль подключен к выходу гепера-то / имиульсг., делитель напряжения и компст/:тор, о т л и ч а ю И и и с я , чтс, с целью повышения точности работы ycTpciif ;-ва, Б него введены дополни гельные клюТг, дoпoлlHdтeльный вентиль и формировачачь ::.i-пульсов, причем выходы и};теграторо;; -м.-р:,: вторую 1руппу ключей соединены с ксмг(; ;л:д- тором, подключенным к нераому входу блокг управления, второй вход которого лодключйг: ;к В1 1ходу формирователя ихгиульсов, выхо.а второтчт интегратора соединен с иор: i;JM sxcдом лервого интегратора, вторые входы теграторой через третью rpynfiy к,7104эй nozr ключс-iu г к входу фор)мирователя нмнульсоз ;и к срелгей точке делителя напряжения: v,bj:-ход генератора лмпу.льсов через цополнн-йэль , ный в /лтиль подключен ко второму сходу poBopCiUbuoro счетчика, вторые входы Бенти-лен соодинены с выходами блока управлскИЕ:;

-C

--0 к-