Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к области ав томатики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Известны различные преобразователи угла поворота вала в код, содержащие датчик угла, подключенный к блоку формирования кода. В одних известных преобразователях выход датчика угла подключен к блоку преобразования модулированных по амплитуде выходных сигналов датчика угла в модулированные по фазе синусоидальные сигналы. Выход этого блока подключен к блоку преобразования сдви га фазы в код 1. Недостаток известного преобразователя - необходимость установки в каждом из каналов преобразователя собственного счетчика импульсов для преобразования временных интервалов меж ду старт-стоп-импульсами в код. Другие известные преобразователи угла содержат последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фильтр, фазовращатель, компаратор и блок вентилей, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя частоты 2. Их недостатком является значительная погрешность, вызванная фазовой нестабильностью фильтра. Наиболее близким техническим peuieнием является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные гейератор импульсов, делитель частоты, фильтр, фазовращатель, компаратор и блок совпадения, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя частоты 3. Недостатком этого устройства является его низкая точность, обусловленная необходимостью уравнивания амплитуд опорного и выходного напряжений фазовращателя и подбора параметров преобразователя так, чтобы при любом фазовом сдвиге фильтра Фаза его выходного сигнала запаздывала по отношению к фазе входного сигнала . Цель предлагаемого изобретения повышение точности преобразователя. Для этотО в преобразователь угла поворота вала в код введены ПГУЛР.ЛОвательно соединенные лоп1)гни i-.vih иь;й компаратор, дополнительный блок совпадения, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя частоты, регистр, преобразователь кода в напряжение, выходы которого подключены к другим входам компараторов, а первый вход дополнительного компаратора подключен к выходу фильтра . В таком преобразователе сдвиг по фазе выходного напряжения фильтра при водит к изменению постоянного уровня выходного напряжения преобразователя кода в напряжение и смещению уровней срабатывания компараторов, компенсируя паразитный сдвиг по фазе фильтра Структурная схема предлагаемого преобразователя представлена на чертеже. . Предлагаемый преобразователь угла поворота вала в код содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, фильт 3, фазовращатель 4, компаратор 5,, блок 6 совпадений, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя 2 частоты. К выходу фильтра 3 подключены последовательно соединенные компаратор 7, дополнительны блок 8, другие входы которого подклю чены к выходам разрядов делителя 2 частоты, регистр 9, преобразователь 10 кода в напряжение, выходы которог подключены к другим входам компарато ра 5 и 7. Выходы блока 6 элементов И являются выходами устройства. Предлагаемый преобразователь работает следующим образом. Выходные импульсы с генератора 1 импульсов высокой частоты-, поступают на делитель 2 частоты, из выходных сигналов которого в фильтре 3 формируется напряжение первой гармоники, поступающее на питание фазовращателл 4. Выходное напряжение фазовращателя 4 сдвинуто по фазе по отисшёнию к входному на угол, пропорциональный углу поворота входного вала фазовращателя 4. Компараторы 5 и 7 формирую импульсы их входных и выходных сигна лов фазовращателя один раз за период при нулевых значениях сигналов. Код делителя 2 частоты в НИН Импульса компаратора 5 является выходным кодом преобразователя и счи тывается через блок 6 совпадений, а код этого делителя в момент формирования импульса компаратора 7 не зависит от угла поворота фазовращателя 4 и через блок 8 совпадения переписы Бается в регистр 9. Преобразователь 10 формирует напряжение, пропорциональное отклонению кода регистра 9 от начального значения с соответствущим знаком. Выходное напряжение преобразователя 10 изменяет порог срабатывания компараторов 5 и 7 и сдвигает по фазе выходные импульсы компараторов на величину, пропорциональную фазовой нестабильности фильтра 3 а процессе эксплуатации. Таким образом компенсируется погрешность нестабильности фильтра преобразователя в процессе его эксплуатации . Предлагаемый преобразователь угла поворота вала 6 код выполнен на стандартных элементах автоматики и вычислительной техники и исключает необходимость допапнительных регулировок, что повышает точность работы преобразователя по сравнению с известным. Число разрядов регистра 9 и преобразователя 10 кода в напряжение определяется максимальной нестабильностью фильтра 3 в процессе эксплуатации. Номинальное значение порогов срабатывания компараторов 5 и 7 устанавливается в соответствии с кодом регистра 9, соответствующим нулевому сдвигу по фазе выходного сигнала фильтра 3. Экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя угла поворота вала в код определяется его техническими преимуществами. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные/генератор импульсов, делитель частоты, фильтр, фазовращатель, компаратор и блок совпадения, другие входы которого подключены к выходам разрядов делителя частоты, отличают и йсятем, что, с цель повышения точности, введены последовательно соединенные дополнительный компаратор, дополнительный блок совпаденияf другие входы которого подключены к выходам разрядоё делителя частоты, регистр,.преобразователь кода в напряжение, выходы которого подключены к другим входам компараторов, а первый вход дополнительного компаратора подключен к выходу фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент CBJA 3505669, кл„ 340-347, опублик. 1970. 2 Авторское свидетельство СССР f 510731,, кл„ G 08 С 9/00, 1973, 3. Авторское свидетельство СССР № 334561, кл. G 08 С 9/04, 1970.