Многоканальный преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/04 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла поворота вала в цифровой код.

Известен функциональный преобразователь, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор .(СКВТ)-датчик, переключатель диапазонов, преобразователь напряжениекод с декодирующим преобразователем в обратной связи, трансформатор ij.

Недостаток данного преобразователя - высокая погрешность аппроксимации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальный преобразователь, содержащий СКВТ, коммутаторы каналов и октантов, развязывающие и суммирующие усилители, функциональный преобразователь напряжение-код .

Недостаток многоканального преобрйзователя угол-код - высокая погреш ность, обусловленная влиянием сопротивлений обмоток СКВТ и проходных сопротивлений ключей коммутаторов каналов и октантов на коэффициенты передачи развязывающих и суммирующих усилителей.

Целью изобретения является уменьшение погрешности многоканального преобразователя угол-код.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальном преобразователе угла поворота вала в код, содержащем СКВТ,коммутатор октантов, развязывающие усилители, функциональный преобразователь напряжение-код, выход ко10торого соединен с управляющим входом коммутатора каналов, коммутатор октантов выполнен из трех контактных переключателей, синусные об.мотки вращающихся трансформаторов подключены

15 к первому и второму входам коммутатора кана.лов и ко вторым контактам переключателей коммутатора октантов, косинусные обмотки вращающихся трансформаторов подключены к третьему и

20 четвертому входам коммутатора каналов и к третьим контактам второго и четвертого переключателей ко имутатора октантов, первый выход коммутатора каналов соединен с первыми контак25тами переключателей коммутатора октантов, второй выход переключателя каналов соединен с третьими контактами первого и третьего переключателей коммутатора октантов, выходы первого и 30 второго переключателей коммутатора

октантов соединены с первым входом функционального преобразователя напряжения-код соответственно непосредственно и черезпервый развязывающий усилитель, выходы третьего и четвертого переключателей коммутатора октантов - со вторым входом функционального преобразователя напряжения-код, второй выход которого соединен с.управляющим входом переключателя октантов.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит СКВТ 1, выводы 2 и 3 синусных обмоток, выводы 4 и 5 косинусных обмоток, коммутатор 6 каналов, коммутатор 7 (синусный), коммутатор 8 (косинусный), коммутатор 9 октантов, трехканальные коммута торы 10-13, ключи 14-25, развязывающие усилители 26 и 27, функциональный преобразователь 28 напряжение-код.

Устройство работает следующим образом.

Синусное и косинусное напряжение от СКВТ 1 через включенные по управляющему входу коммутатора б каналов ключи синусного и косинусного коммутаторов 7 и 8 и включенные по управляющему входу комг лутатора 9 октантов: ключи 14, 18, 22 и 25 коммутаторов 10-13 поступает соответственно ко входам и выхода развязывающих усилителей 26 и 27. На выходе развязывающего усилителя 26 формируется напряжение, амплитуда которого равна по абсолютнойвеличине амплитуде синусного напряжения. На выходе развязывающего усилителя 27 формируется напряжение, амплитуда которого равна по абсолютной величине амплитуде косинусного напряжения. При достижении синусньгм или косинусным напряжением уровня соответствующего диапазону преобразуемых напряжений, функциональный преобразователь. 28 напряжение-код формирует серию тактовых сигналов, которые обеспечивают последовательное переключение ключей коммутатора октантов и поразрядное уравновешивание большим из синусного и косинусного напряжений меньшего. В первом такте функциональный преобразователь 28 напряжение-код определяет значение первого разряда кс5да октанта . Если синусное напряжение и опорное напряжение Uon синфазны, то в первом разряде кода октанта формируется единичное значение, если парофазны, то - нулевое значение. Во втором такте функциональный преобразователь 28 напряжение-код определяет значение второго разряди кода октанта. Если косинусное напряжение и и синфазны, то во втором разряде кода октанта формируется единичное значение, если парафазны, то - нуле/вое значение. В третьем такте функциональный преобразователь 28 напряг

жение-код определяет значение третьего разряда кода октанта путем сравнивания по абсолютной величине синусного и косинусного напряжений. Если синусное напряжение больше по абсодлютной величине косинусного напряжения, то в третьем разряде кода октанта формируется единичное значение, если синусное напряжение меньше по абсолютной величине косинусного напряжения, то - нулевое значение.

Для согласования фаз, сравниваемых в третьем такте напряжений, переключение ключей 14 и 17, 15 и 18 происходит в соответствии со значениями двух старших разрядов кода октанта. Начиная с

5 четвертого такта, выполняется поразрядное уравновешивание большим из синусного и косинусного напряжений меньшего с линеаризацией нелинейной зависимости выходного кода функционального преобразователя 28 напряжен екод от угла поворота в пределах октанта. Для согласования фаз уравновешиваемых напряжений и подключения их к соответствующему входу функционального преобразователя 28 напряжениекод переключение ключей коммутатора октантов происходит в четвертом такте в соответствии со значениями трех разрядов кода октанта.

По окончании преобразования три

старших разряда выходного кода преобразователя определяют октант угла поворота скат 1, код в остальных разрядах пропорционален углу поворота в пределах октанта.

5 По окончании преобразования размыКаютдя все ключи коммутаторов 7, 8 в коишутаторе 9 октантов замыкаются . только ключи 14, 17, 21 и 24, обеспечивая формирование нулевых выходных

0 напряжений развязывающих усилителей 26 и 27.

Таким образом, в предложенном преобразователе исключено влияние сопротивлений обмоток СКВТ и проходных 5 сопротивлений ключей коммутаторов каналов и октантов на коэффициенты передачи развязывающих усилителей.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь угла поворота вала в код,, содержащий синусно-косинусные врсоцающиеся трансформаторы, коммутатор октантов, развязывающие усилители, функциональный преобразователь напряжение-код, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора каналов, отличающийся тем, что, с целью

О повышения точности преобразователя, в нем коммутатор октантов выполнен из трех контактных переключателей, синусные обмотки вращающихся трансформаторов подключены к первому и второму входам ког гмутатора каналов и ко

вторым контактам переключателей коммутатора октантов, косинусные обмотки вращающихся трансформаторов подключены к третьему и четвертому входам коммутатора каналов и к третьим контактам второго и четвертого переключат елей коммутатора октантов, первый выход коммутатора каналов соединен с первыми контактами переключателей коммутатора октантов, второй выход переключателя каналов соединен с третьими контактами первого и третьего переключателей коммутатора октантов, выходы первого и второго переключателей коммутатора октантов соединены с первым входом функционального преобразователя напряжениекод соответственно непосредственно и через первый развязывающий усилитель, выходы третьего и четвертого переключателей коммутатора октантов - со BTOjxjM входам функционального преобразователя напряжение-код, второй выход которого соединен с управляющим ВХОДОМ пер ёк да1чаТ1ля г)ЖтЖнтйв7

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 206167, кл. G 08 С 9/04, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР 355640, кл. G 08 е 9/04, 09,01.70 (прототип).