Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и мо жет 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 форми рования кода. В одних известных преобразователях датчик угла работает в режиме пульсирующего поля. Выход датчика угла подключен к блоку формирования кода, содержащему несколько каскадно включен ных блоков, предназначенных для последо вательного уменьшения зоны вычисляемого угла поворота, В каждом из каскад но включенных блоков используются элементы, для вычитания из углафиксирован ных опорных углов решением тригономет- рических тождеств Cfl Недостатком этого преобразователя является его сложность и невысокая раз решающая способность. В щэугих известных преобразователях угла поворота вала в код 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 временных интервалов в . Недостатком известного преобразователя является необходимость установки в каждом из каналов преобразователя собственного счетчика импульсов для преобразования временных интервалов между старт- н стопимпульсами в код. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий после до вате льн6 соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фильтр, фазовращатель, компаратор и блок элементов И И Недостатком известного устройства является значительная погрешность, вызванная фазовой нестабильностью фильтра. 373 Цепью изобретения является повышение точности преобразователя. Поставленная цель достигается тем, чг,о в преобразователь угла поворота вала ,в код введены регистр, блок сравнения, реверсивный счетчик, дополнительный блок элементов И и компаратор, вход которого подключен к выходу фильтра, а выход - к одному входу дополнительного блока элементов И, выход которого и выход регистра подключены к соответствующим входам блока сравнения , один выход бло, ка сравнения и выход генератора импульсов подключены к одному входу реверсивп ного счетчика, другой выход блока сравнения подключен к другому входу реверсивного счетчика, выходы разрядов кото-, рого подключены к другим входам бпокоц элементов И. В таком преобразователе исключается погрешность, вызванная нестабильностью фильтра, и появляется возможность автоматической юстировки начального положения преобразователя путем задания ко, да в регистре. Структурная схема преобразователя представлена на чертеже. Преобразователь, содержит последовательно соеданенные генератор I импуль- сов, делитель 2 частоты, фильтр 3, фазовращатель 4, компаратор 5 и блок 6 элементов И, регистр 7, блок 8 сравнения,) реверсивный счетчик 9, блок 10 элементов И и компаратор 11., вход которого подключен к выходу фильтра 3, а выходк одному входу блока 10 элементов И, выход которого и выход регистра 7 подключены к соответствующим входам бпока сравнения 8, один выход блока 8 сравнения и выход генератора 11 импульсов подключены к одному входу реверсивного счетчика 9, другой выход блока 8 сравнения подключен к другому входу реверсивного счетчика 9, выходы разрядов которого подключены к другим входам блоков 6 и 1О элементов И. Преобразователь работает следукяцим образом. Выходные импульсы с генератора 1 импульсов .высокой частоты поступают на параллельно включенные делитель 2 и реверсивный счетчик 9. Из входных сиг налов делителя 2 в фильтре 3 формируется напряжение первой гармоники, посчупающее на питание фазовращателя 4, вызодное напрядение которого сдвинуто по фазе на угол, пропорциональный углу поворота входного вала. Компараторы 11 и 5 формируют импульсы из входных и 24 выходных сигналов фазовращателя 4 при нулевых значениях, этих сигналов при положительном или отрицательном градиенте. Код реверсивного счетчика 9 в момент формирования импульсов компаратора 5 является выходным кодом преобразователя, а в момент формирования импульса компараторы Ц код счетчика 9 переписывается через блок 1О элементов И в блок 8 сравнения, где сравнивается с кодом в регистре 7. Количество импульсов рассогласования кодов из блока 8 сравнения поступает на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 9 в зависимости от знака рассогласования. При этом код в реверсивном счетчике 9 будет смещаться относительно кода в делителе 2 частоты в тотнда момент времени. Таким образом, изменяя величину кода в регистре 7, мож- но изменять выходной код преобразователя при неизменном угловом положении фазовращателя 4. Изменение параметров фильтра 3 вызывает смещение моментов формирования выходных импульсов компараторов 11 и 5 на одну и ту же величину в одну и ту же сторону. При этом выходной код блоков 6 и Ю изменяется. Появивщеёся рассогласование в блоке 8 сравнения изменит величину кода реверсивного счетчика 9 так, чтобы его выходной код в момент формирования импульса компаратора 11 бып снова равен коду регистра 7. В результате компенсируется погрешность, Вызванная изменением параметров фильтра 3. Аналогичным образом компе«сируюте я и погрешности компараторов 5 и 11, вызывающие смещение выходных импульсов компараторов в одну сторону и на одинаковую величину. Таким образом, предложенный преоброватель имеет более высокие точностные характеристики по сравнению с прототйпом и обеспечивает автоматическую дистанционную юстировку начального кода преобразователя без механического смещения элементов фазовращателя относительно посадочных мест. .Экономический эффект от использованга преобразователя определяется его техническими преимуществами. Формул.а изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фильтр, фазовращатель, компаратор, блок элементов И, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности в него введены регистр, блок сравнения, реверсивный счетчик, дополнительные блок элементов И и компаратор, вход которого подключен к выходу фильтра, а выход - к одному входу дополнительного блока элементов И, выход которого и выход регистра подключены к соответствующим входам блока сравнения, один выход блока сравнения и выход генератора импульсов поогкпючены к одному входу реверсивного счетчика, другой выход блока сравнения подключен к другому входу реверсивного

счетчика, выходы разрядов которого под. кпючены к другим входам блоков элеменИсточники информации, принятые во внимание при спертизе

1. Патент США К 3480946, кл. 340-347, 1069.

2 Патент США № 3805669, кл. 340-347, 1970/

3. Авторское свидетельство СССР NO 51О731, кл.а 08 С 9/00,1973. (прототип).