Сравнивающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G05B1/02 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в преобразователях угол-код и цифровых следящих системах.

Известны аналогичные устройства, вырабатывающие сигнал рассогласова- . ния между углом, заданным в аналоговой форме в виде напряжений синусной и косинусной составляющих,. и текущим значением угла отработки, заданным в цифровой форме 1 и 2.

Одна из них содержит сЬункциональные генераторы, блоки умножения и сумматоры 1.

Его недостаток заключается в относительной сложности схемы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сравнивающее устройство,содержащее первый и второй резистивные делители,состоящие каждый из последовательно соединенных постоянного резистора и цифрового управляемого резистора параллельного типа, причем выводы постоянных резисторов резистивных делителей соединены с первыми клеммами источников соответственно косинусной и синусной составляюших первой сравниваемой величины, а такусе с первым и вторым входными масштабирующими резисторами операционного усилителя, в цепи обратной связи которого включен третий масштабирующий резистор, управляющие входы первого и второго цифровых управляемых резисторов подключены соответственно к шинам прямого и дополнительного кодов второй

0 сравниваемой величины 2.

Его недостаток заключается в ограниченной точности и усложненности схемы. Это обусловлено наличием двух инвертирующих усилителей,

5 увеличиваюацгх суммарную погрешность.

Целью-изобретения является упрощение устройства и повшчение точности .

Поставленная цель достигается

0 тем, что общий вывод цифрового управляемого резистора и постоянного резистора в каждом из резистивных делителей подключен к шине нулевого потенциала, другие выводы первого

5 и второго цифровых управляемых резисторов соединены с вторыми клеммами источников соответственно синусной и косинусной составляющих, при этом величина постоянного резистора

П

в первом и втором резистивном делителях определяется соотношением:

fllill L5iM

° ,555-Я

где величина сопротивления

входного масштабирующего резистора

R - величина сопротивления .меньшего резистора (резистора старшего разряда входящего в цифровой управляемый резистор. Сравнивающее устройство, схема которого представлена на чертеже, содержит цифровые управляемые.резиторы параллельного типа.1 и 2, постоянные резисторы 3 и .4, масштабирующие резисторы 5,6,7, операционный усилитель 8, клеммьт 9,10,11,12 источников косинусной и синусной составляюмих первой сравниваемой величины.

Устройство работает следующим образом.

На входные клеммы поступают соо ветственно напряжения U, и U,, причем.

,ипСр5в;

.J K yUnSiiie,

где Ux,U - выходные напряжения

датчика угла; UPI - напряжение питания

датчика угла; К, - амплитудное значение коэЛ(Т1Ициента передачи

датчика угла; 0 - угол поворота ротора

датчика угла.

Функциональная зависимость коэффициента передачи делителей напряжения от величины поданного на их цифровые входы двоичного числа обусловлена неизменностью сопротивления одного плеча делителя при линейном изменении сопротивления другого плеча. Делитель напряжения образованный резисторами 1 и 3, имеет коэффициент передачи

V -

i 1ч-К„п

де К - коэффициент, зависящий , от отношения величины. .. сопротивления постоянного резистора 3 к ве- . личине сопротивления резистора 1 старшего разряда; И десятичный эквивалент

двоичного числа, соответствующего углу обработки Ф.

На цифровой вход резистора 1 подается прямой код числа.

Делитель напряжения, образованный резисторами 4 и 2, при подаче дополнительного кода угла ф имеет коэффициент передачи

Ко( И-КоС2 -м)

О где w - число разрядов двоичного кода.

Функции K ii (ф)и ) приближенно апроксимируют функции синуса и косинусаугла отработкиФ,но 5 поскольку информация заключается в величине их отношения, оно может весьма точно соответствовать тангенсной функции, если сопротивление RC постоянного резистора 3(4) выбрать из условия

0,555 R-R т - 2.,555Т1

где Т - произвольно выбранная величина сопротивления 1 или 2 , ВхТ входное сопротивление суммирующего операцио-нного усилителя.

Величины остальных резисторов, 0 входящих в цифровые управляемые резисторы 1 или 2, равны R. , где 1- номер разряда.

За счет каскадного включения датчика угла и Функциональных 5 делителей напряжения обеспечивается умножение входных сигналов iJv и Uy на коэффициенты передачи резистивных делителей. Напряжение на выходе датчика рассогласования 0 равно

Вых- х с2 А ип(со5-ек,,-81ч-9К2)

5 К ,cose(

t-SГe)-л.-nKя- t фft 2 «о cose/

-WeVK и 2cose inC0-eK 6 / As псозфсозв

1/ , Р05Ф±йС05ф . ,

V n-:со5Ф 5-(Ф-е)

)(ф-в),

где Р - относительная погрешность воспроизведения косинусной функции с помощью функционального делителя напряжения.

Следовательно, выходное напряжение датчика рассогласования пропорционально разности между входными цифрами и аналоговыми сигналами.