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

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие синусно-косинусный датчик.

В одних известных преобразователях вход синусно-косинусного датчика угла соединен с выходом синусоидального источника питания, а выход через блок фазосдвигающих цепочек - с компараторами, выходы которых подключены к цифровому измерителю последовательности временных интервалов 1.

Недостаток таких преобразователей состоит в их сложности.

Другой известный преобразователь содержит синусно-косинусный датчик, выходом через селектор октантов подключенный к функциональным делителям напряжений, выходы которых через последовательно соединенные сумматор, фазовый детектор и вентили, другие входы которых соединены с выХОДОМ генератора импульсов, подключены к входам реверсивного счетчика, а вь1ходы разрядов реверсивного счетчика - к управляющим входам фазовых детекторов 2. Недостаток этих преобразователей заключается в их сложности.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик, выходы которого через фазовые детекторы подключены к селектору октантов, другие входы фазовых детекторов соединены с выходом источника опорного напряжения, первыевыходы селектора октантов подключены к одним входам преобразователя напряжения в код, вторые - к первым двум входам операционного усилителя, третий вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход операционного усилителя - к другому входу преобразователя напряжения в код 3.

К недостатку такого преобразователя относится низкая точность, вызванная изменением коэффициента передачи синусно-косинусного датчика в процессе эксплуатации.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается введением фазосдвигающей цепи, входы кото соединены с выходами синусно-косинуснОго датчика, а выход подключен к выпрямителю.

В таком преобразователе опорное постоянное напряжение в операционном усилителе формируется из выходных сигналов синуснб-косинусного , изменение коэффйтциента передачи которого не вызывает дополнительной погрешности, что приводит к повышению точности преобразователя.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит синусно-косинусный датчик 1, выходы которого через фазовые детекторы 2 и 3 подключены к селектору 4 октантов. Другие входы фазовых детекторов 2 и 3 соединены с выходом источника 5 опорного напряжения. Первый выход селектора 4 октантов подключен к одному входу преобразователя 6 напряжения в код, вторые - к первым двум входам операционного усилителя 7. Выходы синуснокосинусного датчика 1 через последовательно соединенные фазосдБигаюш,ую цепь 8 и выпрямитель 9 подключены к третьему входу операционного усилителя 7, выход которого пбдсоедйнен к другому входу преобразователя 6напряжения в код.

Устройство работает следующим образом.

.-is-r-s-n-f-x-Ha выходе синусно-косинусного датчика 1 формируются сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса, и косинуса угла поворота. Фазовые детекторы 2 и 3 формируют напряжения постоянного тока, из которых в селекторе 4 октантов формируется три старших разряда выходного кода. Кроме того, в селекторе 4 октантов производится коммутация выходных напряжений фазовых детекторов 2 и 3 к входу преобразователя 6 напряжения в код.

На выходе операционного усилителя 7 вырабатывается напряжение

Ui и 0,73 + 0,268(siпа + cosa), где д. - угол поворота; U -величина постоянного напряжения. Напряжение, представляюш,ее коэффициент 0,73 в этом уравнении, вырабатывается на выходе выпрямителя 9 из постоянного по амплитуде сигнала фазосдвигаюшей цепи 8, а два других напряжения - в селекторе 4 октантов. Напряжение с выхода операционного усилителя 7 поступает к эталонному входу преобразователя 6 напряжения в код. В результате в преобразователе 6 вырабатываются младшие разряды выходного кода угла поворота вала.

В таком устройстве все напряжения, поступающие на вход преобразователя напряжения в код, формируются из выходных напряжений синусно-косинусного датчика и не зависят от изменения его коэффициента трансформации, что повышает точность преобразователя.

Экономический эффект определяется техническим преимуществом устройства.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик, выходы которого через фазовые детекторы подключены к селектору октантов, другие входы фазовых детекторов соединены с выходом источника опорного напряжения, первые выходы селектора октантов подключены к одним входам преобразователя напряжения в код, вторые - к первым двум входам операционного усилителя, третий вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход операционного усилителя подключен к другому входу преобразователя напряжения в код, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, введена фазосдвигающая цепь, входы которой соединены с выходами синусно-косинусного датчика, а выход подключен к выпрямителю.

t

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Шмид Г. Устройство и принцип действия преобразователей аналог-код. Перевод № 4211(71), 1971, с. 247-250, рис. IV.30.