Преобразователь угла поворотаВАлА B КОд Советский патент 1981 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Старшие разряды в известном преобразователе определяются а помощью логических преобразователей в переключателе квадрантов в зависимости о фаз синусного и косинусного напряжений. Дальнейшее кодирование осуществля ется путем сравнения фаз напряжений V-sln (Х-36о/ и V.cos(oi-360°/2K) , no:|iyчаемых на выходах операционных усилителей формирователей кода младших разрядов. Сравнение фаз и управление ключами, через которые сигналы подаются на последующий формирователь I осуществляется с помощью определителей равнозначности р1. Недостатком известного преобразователя является его сложность. Цель изобретения - упрощение преобразователя.. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синуснокосинуснь1й вращающийся трансформатор, подключенный к коммутатору квад рантов, аналоговые выходыкоторого через последовательно соединенные суммирующий усилитель, фазосдвигающи элемент и формирователь импульсов подключены к pacnfieделителю импульсов, другой вход распределителя импульсов соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к синхр низирующим входам последовательно со диненных формирователей кода младших разрядов, один вход первого из которых соединен с одним аналоговым выходом коммутатора квадрантов, цифр вые выходы коммутатора квадрантов и формирователей младших разрядов кода подключены к регистру, каждый из формирователей младших разрядов ко.да состоит из суммирующего усилителя, переключателя и компаратора, аналоговые входы формирователя млад ших разрядов кода подключены к входам суммирующего усилителя, синхронизирующий вход подключен к синхрон зирующему входу компаратора, один аналоговый выход соединен с выходом переключателя, а цифровой выход соединен с выходом компаратора .и по ключен к управляющему входу переклю чателя, один вход которого соединен С одним входом суммирующего усилите ля, а выход суммирукяцего усилителя подключен к входу компаратора, введен инвертор, вход которого соедине с другим аналоговым выходом коммута тора квадрантов,,а выход подключен к другому входу первого из последовательно соединенных формирователей младших разрядов кода, соединенному с другим входом переключателя, а вы ход суммирующего усилителя подключен к другому выходу формирователя младших разрядов кода. На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователяГ на фиг. структурная схема одного из формирователей младших разрядов кода. Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косийусный вращающийся трансформатор 1, подключенный к коммутатору. 2 квадрантов , аналоговые выходы которого через последовательно соединенные Ьуммирующий усилитель 3, фазосдвигающий элемент 4 и формирователь 5 импульсов подключен к распределителю G импульсов, другой вход распределителя б импульсов соединен с генератором 7 импульсов, а выходы подключены к синхронизирующим входам последовательно соединённых формирователей 8 кода младших разрядов, один вход первого из которых соединен с одним аналоговым выходом коммутатора 2 квадрантов, цифровые выходы коммутатора 2 квадрантов и формирователей 8 младших разрядов к;ода подключены к регистру 9, каждый из формирователей 8 младших разрядов кода состоит из суммирующего усилителяЮ, переключателя 11 и компаратора 12, аналоговые входы формирователя 8 младших разрядов кода подключены к входам суммирующего усилителя 10, синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему входу компаратора 12, один аналоговый выход соединен с выходом переключателя 11, а цифровой выход соединен с выходом компаратора 12 и подключен к управляющему входу переключателя 11, один вход которого соединен с одним входом суммирующего усилителя 10, а выход суммирующего усилителя 10 подключен к входу компаратора 12, инвертор 13, вход которого соединен с другим аналоговым выходом коммутатора 2 квадрантов, а выход подключен к другому входу первого из последовательно соединенных формирователей 8 младших разрядов кода и соединен с другим входом переключателя 11, а выход суммирующего усилителя 10 подключен к другому выходу формирователя 8 младших разрядов кода. Преобразователь работает следующим образом. Напряжения с синусной и с косинусной обмоток СКВТ1 поступает в коммутатор 2 квадрантов, в котором в зависимости от фаз напряжений Vs i пос и VcosSit определяются значения двух старших разрядов кода и записываются в регистр 9 кода. Коммутатор 2 квадрантов, в зависимости от значений первых двух разрядов, коммутирует через инвертор 13 выходные напряжения СКВТ таким образом, чтобы на входы формирователя 8 кода постудали напряжения Vsinoi и минус lcosac, соответствукицие первому квадранту, т. е. 0, . Эти напряжения суммируются на усилителе 10, коэффициенты усиления которого по каждому входу для формирователя 3-го разряда равны Y2cos45°.. В результате на выходе усилителя 10 получается напряжение 1)4 incx;l/2cos45° f (-УщС-оз x /2cos45° Vfnsin(uc ). Это напршкёние на компараторе 12 в зависимости от угла ot поворота СКВТ преобразуется в положительный (1) или орицательный (О) уровень. Одновременно напряжение с коммутатора 2 через суммирующий усилитель 3 и фазосдвигающий элемент 4, который сдвигает фазу этого напряжения на. 90 , и через формирователь 5 синхронизирующих импульсов поступает на инфор.мационный вход распределителя б такт вых импульсов, а на синхронизирующий вход распределителя G поступают сигналы генератора 7 импульсов; На выходах распределителя б тактовых импульсов формируется временная последовательность импульсов, которые последовательно подаются на синхронизирующие входы формирователей 8 кода младших разрядов.

Поскольку тактовый импульс сдвину по фазе относительно запитывающегр СКВТ сигнала на 90°,то выходной сигнал кймпаратора 12 формируется в моJMeHT прохождения остаточного сигнала через нуль.Таким образом,исключается влияние остаточного сигнала СКВТ на показания младших разрядов преобразователя. Для этого в состав компаратора 12 вводится триггер D-типа.

Определение значения младшего разряда производится в момент подачи на синхронизирующий вход триггера.тактового импульса. Если в момеНт прихода тактового импульса напряжение на .D-входе положительно, то значение разряда равно 1, если напряжение на р-входе отрицательно, то значение разряда равно О.

В зависимости от значения 3-го разряда, с выхода переключателя 11 подается на один вход формирователя 4-го разряда напряжение , если значение 3-го разряда кода равно О или Vfj,, со so., если значение 3-г разряда кода равно 1. На второй вход формирователя 4-го разряда всег да подается напряжение, равное У(„51п(ос -45).

На выходе суммирующего усилителя 10 формирователь 8 четвертого разряда кода формируется напряжение (-45°+22,Б°), если значение 3-го разряда было равно нулю, или напряжение Vn,sin (-45°-22,5®) , если значение 3-го разряда было равно 1. Это напряжение подается на вход формирователя 8 5-го разряда и на вход компаратора 12 4-го разряда, в зависимости от состояния которого навыходе переключателя 11 формируется второе выходное напряжение формирователя 8 четвертого разряда и

выходной код этого разряда, поступающий в регистр 9.

Суммирующий усилитель 4-го разряда сумглирует входные напряжения с коэффициентами по двум входам, равными i/2CQs22°30. Аналогичным образо происходит формирование кода и выходных аналоговых напряжений в последующих разрядах. При этом суммирование входных напряжений для каждого разряда производится с коэффициентами

2 cos

Таким обрйзо м, рассмотренный преразователь имеет принцип действия, аналогичный известному. Исключение, из состава формирователей вычитающих усилителей упрощает предложенный преобразователь по сравнению с известным.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота «вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, подключенный к коммутатору квадрантов , аналоговые выходы которого че-г рез последовательно соединенные су1 1мирующий усилитель, фазосдвигающий элемент и формирователь импульсов подключен к распределителю им- пульсов, другой вход распределителя импульсов соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к синхронизирующим входам последовательно соединенных формирователей кода младших разрядов, один вход первого из которых соединен с одним аналоговым выходом коммутатора квадрантов , цифровые выходы коммутатора кварантов -и формирователей младших разрядов кода подключены к регистру, каждый из формирователей младших разрядов кода состоит из сум2«шрующего усилителя, переключателя и компаратора, аналоговые входы формирователя младших разрядов кода подключены к входам суммирующего усилителя, синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему входу компаратора, оди аналоговый выход соединен с выходом переключателя, а цифровой выход соецинен с выходом компаратора и подключен к управлякацему входу переключателя, один вход которого соединен с одним входом суммируклцего усилителя, а выход суммирующего усилителя подключен к входу компаратора, о тличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введен инвертор, вход которого соединен с другим аналоговым выходом коммутатора квадрантов, а выход подключен к другому входу первого из последовательно соединенных формирователей младших разрядов кода и соединен с другим входом переключателя, а выход суммирующего усилителя подключен к другому выходу формирователя младших разрядов кода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Шмид Г. Устройства и принцип действия преобразователей аналог-код, перевод № 4211 (71) ГОНТИ, 1971,

с. 213, рис. IV-XI.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке №2623962,кл. G 08 С 9/04,1978.

(рие.1

Э1