Преобразователь кода в угол поворота вала Советский патент 1979 года по МПК H03K13/02 

Изобретение относится к области а,втоматики и вычислительной техники и.может быть применено в устройства.х вывода информации управляющих цифровых вычислительных машин (УЦВМ) в тех случаях, когда УЦВМ управляет поворотом вала какого-либо устройства. Известно устройство вывода информации от уЦВМ, в котором для преобразования кода УЦВМ в угол поворота вала управляемого механизма используется линейный преобразователь код-напряжение (ПКН) с выхода которого снимается напряжение, вырабатываемое путем линейного преобразования тригонометрических кодов, поступающих от УЦВМ I. Вычисление тригонометрических функций задаваемого угла в составе УЦВМ снижает производительность УЦВМ при большом числе каналов преобразования и сужает область применения такого устройства. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для преобразования кода в угловое положение вала, содержащее исполнительный механизм, включающий в себя датчик углового положения вала индукционной следяц1ей системы, вь1ходы. которого непосредственно и через инвёртирующие усилители соединены со входами переключателя октантов, регистр кодов и регистр управления, выходы которого соединены со входами переключателя октантов, один из выходов которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу линейного преобразователя код-напряжение, а выход через сервоусилитель соединен с первым входом исполнительного механизма, второй вход кото рого подключен к источнику опорного напряжения 2. Для нормальной работы этого устройства УЦВМ определяет октант, в котором находится задаваемый угол, и вычисляет в зависимости от октанта коды, пропорциональные тангенсу и котангенсу задаваемого угла. Потребность в устройстве для вычисления тригонометрических функций задаваемого угла существенно сужает область применения известного устройства, а вычисление тригонометрических функций задаваемоГО угла при большом числе каналов преобраЗШания снижает производительность УЦВМ. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Эти Ябстйгается тем, что в предлагаемое устройство введены суммируюш,ий усилитель и преобразователь кодов, выходы ТГёрётайчателя октантов соединенысоответственно со входами суммируюш,его усилитеХйТ тбЫход которого подключен к первому входу линейного преобразователя код-напря ШдаёТвыХодьг регистра управления и регистра кодов соединены со входами преоб разШателя кодов, выход которого подключе ко второму входу линейного преобразователя код-напряжение. При этом отпадает необходимость в в.ычислении тригоно Мётрйческйх кодов задаваемого угла в сЪс- тав УЦВМ, что позволяет расширить обла сть применения предлагаемого устройства и повысить производительность УЦВМ при большом числе каналов преобрйзования. : V . На чертеже приведена структурная схема преобразователя кода в угол поворота вала. Устройстбр содержит источник 1 опор ного напряжения, исполнительный механизм 2, инвертируюшие усилители 3, 4, регистр 5 управления, переключатапь 6 октантов, суммируюш1ий усилитель 7, регистр 8 кодов, преобразователь 9 кодов, линейный преобразователь 10 код-напряжение (ПКН), блок 11 сравнения, сервоусилитель 12... Исполнительньш механизм.2 содержит в свою очередь аналоговый датчик 13 угмбвого положения вала индукционной следящей системы, а переключатель 6 октантов состоит из ключей 14-21. Преобразователь Кода в угловое положение вала работает следующим . На входы переключателя 6 октантов поступают парафазные напряжения с выходов аналогового датчика 13 и инвертирующих усилителей 3 и 4, что необходимо для обеспечения нормальной работы пре обрШ6 а ля в Шапа0Не йШен&йГйя задаваемого угла О-360°. Двоичный код задаваемого УЦВМ угла записывается в регистры 5 и 8 преобразо:вателя; причем в регистре 5 хранятся три старших разряда, а в регистре 8 - младшие разряды кода угла. Регистр 5 у11равЛения управляет состоянуем ключей переключателя 6 октантов и выдачей прямс.го или обратного кода млад шйТ раз я 1.о.кода задаваемого угла с выход;; преобр;;Ч()вателя 9 кодов. . . . Выхо7и1-ые напряжения переключателя 6 сжтантоь Суммируются усилителем 7, с

S -#-iS.i-,,.i.-i i::--- ,--.5 хода которого сигнал поступает на аналоговый вход преобразователя 10 код-напряжение. При этом одно из слагаемых напряжений должно иметь коэфф.ициент пропорциональности m 0,4142. Выходное напряжение Uy суммирующего усилителя 7 равно .;. : . Us fL(Ui+mb2) 0,7071{Ui + 0,4142U), (i) где Ui и Uz -- напряжения на первом и втором входах суммйрующеГР усилителя; .,7071 -коэффициент передачи сумм 1рующего усилителя. Двоичный код, поступающий на входы ПКН 10, линейно изменяется от О до 1 ... в О, 2, 4, 6 октантах и от 1 до О в 1, 3, 5, 7 октантах и управляет работой ключей ГЖН- 10. При этом в ПКН 10 производится операция умножения значения выходного напряжения суммирующего усилителя на числовое значение N кода младших разрядов углового положения вала с, задаваемого от УЦВМ. Выходное напряжение ПКН 10 и. .сравнивается с поступающим на вход блока 11 сравнения напряжением второго выхода переключателя б октантов Uz и на выходе блока 11 сравнения присутствует результирующее напряжение Us, равное Us U2- U+ U2-U3-N , . - Uj ,7071(Ui-f 0,4142Ui)-N , . где N 0-1 -числовое значение .младших разрядов входного кода (внутрирктантное значение угла а)Напряжение U., с выхода блока сравнения И поступает через сервоусилитель, 12 на вхбд исполнительного механизма 2, который вращает аналоговый датчик 13 угЛового положгения вала индукционной следящей системы до тех пор, пока напряжение рассогласования не станет равным нулю, что будет возможно, когда 6 +К, где. е - текущее угловое положение вала; - начальная фаза огибающей напряжения и S.„. Таким образом, угол (ip + Д-у) есть угловое положение вала после отработки следящей системой заданного рассогласования. При изменении кода Уи,ВМ в младщих разрядах изменяется величина напряжения на выходе ПКН 10 и следящая система будет отрабатывать появившееся на выходе блока 11 сравнения напряжение до нуля, т. е. исполнительный механизм развернется на новый угол. При изменении киа УЦВЛ) в старших разрядах пер1клю «т..ь.ь :жтантов, управляе.мый регистром п ,-, ;1:;нлспия; обеспечивает подключе ;,1е па :i..:-x;;,i следящей системы напряжо111 Й анало- ч 01-о датчика 13, а преобразователь 9 подает на ПКН