Способ преобразования угла поворотаВ НАпРяжЕНиЕ Советский патент 1981 года по МПК G01B7/30 

: Изобретение относится к способам преобразования угла поворота в напряжение и может быть использовано, например, при разработке устройств сопряжения датчиков с аналого-цифро выми преобразователями. Известен способ преобразования угла в напряжение путем использования синусно-косинусного трансформатора (СКТ} в режиме фазовращателя 1. Недостатком способа является зависимость результата преобразования от нелинейных искажений питающего напряжения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ преобразования угла поворота .в напряжение, заключающийся в том, что сравнивают модули сигналов,пропорциональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют модули этих сигналов, получают сигнал, про порциональный тангенсу или котанген су угла поворота, определяют октант в котором находится преобразуемый угол 2j. Недостатком способа является сра нительно низкое быстродействие, обу словленное необходимостью двух посл довательных во времени интегрирований сигналов. Цель изобретения - увеличение быстродействия преобразования. Поставленная цель достигается тем, что одновременно с интегрированием . модуля большего из сигналов, пропорцональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют эталонное напряжение в течение времени, необходимого для достижения равенства между интегралом сигнала большего по модулю и величиной сигнала меньшего по модулю, а интегральное значение эталонного напряжения складывают в определенной пропорции, зависящей от номера октанта, с эталонным напряжением. На фиг.1 представлены эпюры напряжений во времени} на фиг.2 эпюры напряжений и коэффициентов в зависимости от угла поворота} на фиг.З - пример блок-схемы устройства, реалиэирующего способ. Преобразование осуществляется следующим образом. В течение 1/4 периода опорной частоты (фиг.1а) осуществляется запоминание модулей синусного и косинусного напряжений датчика СКТ (фиг. 16 и в) . Затем максимальное из запомненных напряжений (фиг.1б) и эталонное напряжение интегрируются в течение времни, необходимого для достижения интегралом напряжения (фиг.16) величины, равной минимальному из запомненных напряжений (фиг.1в) , что отражено на графиках 4 и 5. Получившееся напряжение (фиг.1д) от интегрирования эталонного напряжения имеет зависимость от угла поворота вала, пропорциональную тангенсу и котангенсу угла (фиг. 2а). Оно складывается с коэффициентом t 1/8 (фиг. 26) в зависимости от октанта с долей эталонного напряжения, определяемой коэффициентом 1/4 в зависимости 6т октанта (фиг.2 в). Получаквдееся при этом суммарное напряжение (фиг.2г) пропорционально углу поворота СКТ. Коэффициент 1/8 имеет знак плюс в нечетных октантах и минус - в че ных. Коэффициент п равен О в первом октанте, 1 - во втором и третьем, 2 - в четвертом и пятом, 3 - в шеетом и седьмом, 4 - в восьмом. Устройство реализующее способ состоит из СКТ-датчика 1, связанных с ним запонимающих блоков 2 и 3, ин тегратора 4, компаратора 5, соединенного входами с запоминающим блоком 3 и выходом интегратора 4, втор го интегратора б, подключенного к выходу компаратора, селектора 7 октантов и сумматора 8. Работает устройство следующим об зом. Синусный и косинусные сигналы с датчика 1 в течение четверти период опорной частоты напряжения датчика супают в запоминающие блоки 2 и 3, где анализируются по модулю и запом наются. Интегратор 4 интегрирует в определенном масштабе большее по мо дулю напряжение в течение времени, необходимого для достижения интегри руемым напряжением величины-, равной напряжению меньшему по модулю. Временной интервал интегрирования опре деляется срабатыванием компаратора Одновременно во втором интеграторе 6 с тем же масштабом интегрируется эталонное напряжение.. Затем напряжение, получившееся от интегрирования эталонного напряжения с коэффициентом 1/8 и знаком плюсf в нечетных октантах, а минус - в четных, определяемыми селектором 7 октантов, складывают в сумматоре 8 с эталонным напряжением с коэффициентом 1/4 К, определяемым селектором 7 октантов, где К равно О в первом октанте, 1 - во втором и третьем, 2 четвертом и пятом, 3 - в шестом и седьмом, 4 - восьмом окнтантах. Получают, таким образом, в течение лишь одного периода опорной частоты с выхода сумматора 8 напряжение постоянного тока величиной, пропорциональной углу поворота ротора датчика 1. Формула изобретения Способ преоЬразования угла поворота в напряжение, заключающийся в том, что сравнивают модули сигналов, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют модули этих сигналов, получают сигнал, пропорциональный тангенсу и котангенсу угла поворота, определяют октант, в котором находится преобразуемый угол, отличающийся тем, что,.с целью сокращения времени преобразования, одновременно с интегрированием модуля большего из сигналов, пропорциональных синусу и косинусу угла поьорота, интегрируют эталонное напряжение в течение времени, необходимого для достижения равенства между интегралом сигнала большего по модулю и величиной сигнала меньшего по модулю, а интегральное значение эталонного напряжения складывают в определенной пропорции, зависящей от номера октанта, с эталонным напряжением. Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе 1.Зверев А. Е., Максимов В. П. и Мясников В. А. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л. Энергия, 1974. 2.А.вторское свидетельство СССР № 409262, кл. G 08 С 9/Оо, 4.11.71 (прототип).

I Цдяп. nan I

инт

wm