Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1981 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), выходы которого через блок определения октантов подключены к выпрямителю, выход последнего соединен с одними входами двух компараторов, другой вход одного из них непосредственно, а другой через инвертор подключен к выходу блока питания и входу СКВТ, выходы компараторов подключены к триггерам, выходы которых подключены к злементу И, генератор импульсов, подключенный через делитель к блоку питания и непосредственно к третьему входу элемента И, выход которого подключен к счетчику {1.

Недостатками устройства являются низкое стродействие и невысокая разрешающая способность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь угла

поворота вала В код, содержащий .СКВТ;, выходы которого через блок определения октантов, подключены к первому вьшрямителю, выход последнего через первый компаратор подкшочш к одному входу триггера, вход СКВТ, через последовательно соединенные второй выпрямитель, модулятор и второй компаратор соединен с другим входом триггера, другой вход первого компаратора подключен к. выходу модулятора, а другой вход второго компаратора - к общей щине, выход триггера через элемент И с входом счетчика, и генератор, выход которого соединен с другим входом элемента И и через делитель частоты с другим входом модулятора 2.

Недостатком зтого преобразователя является невысокая точность работы в щироком диапазоне дестабилизирующих факторов из-за погрешности, вызванной изменениями коэффициента перепа ш СКВТ при изменении воздействующих внешних факторов).

Цель изобретотя - повышение точности преобразователя угла поворота вала в код.

Поставлешая цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, выходы которого соединены со входами блока определения октантов, выход которого соединен с входом первого выпрямителя, выход которого через первый компаратор подключен к одному входу триггера, второй выпрямитель, выход которого через последовательно соединенные модулятор и второй компаратор подключен к другому входу триггера, выход которого через элемент И соединен с входом счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с другим входом элемента И и через делитель частоты - с другим входом модулятора, другие входы первого и второго компараторов соединены соответственно с выходом модулятора и общей щиной, введен формирователь переменного напряжения, входы которого соединены с выходами СКВТ,

а выход подключен к входу второго выпрямителя.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь угла поворота в код содержит СКВТ , блок 2 определения октантов, формирователь 3 переменного напряжения, первый выпрямитель 4, второй выпрямитель 5, модулятор 6, первый компаратор 7, второй компаратор 8, триггер 9, элемент И 10, счетчик 11, генератор 12 импульсов и делитель 13 частоты.

Преобразователь работает следующим образо Синусная и косинусная составляющие выходного сигнала СКВТ I поступают на блок 2 опре деления октантов, осуществляющий выбор одлой из составляющих и коммутацию ее на . выпрямитель 4. На входе блока 2 формируется код трех Старших разрядов, однозначно определяющий 1/8 часть полного угла поворота ротора СКВТ 1. Одновременно синусное и косинусное напряжение поступает на входы формирователя 3 переменного напряжения, формирующего переменное напряже1ше с частотой питающего СКВТ 1 напряжения и амплиту дои, не зависящей от угла поворота СКВТ 1 (формирователь 3 может быть вьшолнен, например, на RC-цепи или на интегрирующем и суммирующем усилителях. На в.1ходах этих схем амплитуда переменного напряжения не зависит от угла поворота СКВТ).

Выпрямители 4 и 5 вьщеляют огибающие соответственно выходных напряжений СКВТ 1 и формирователя 3. Импульсы от генератора 12 через делитель 13 частоты поступают на вхо модулятора 6. На выходе модулятора 6 формируется синусоидальный сигнал

/2fr

f-t). (-КUy - Sin

Un,амплитуда питающего СКВТ

1

где напряжения;

f - частота генератора 12; п - коэффициент передачи делителя 13

частоты.

Компаратор 8 формирует старт--импульс при переходе сигнала U через нуль, а компратор 7 формирует стоп -импульс при равенстве напряжений с выхода модулятора 6 и впрямителя 4

2

и,,. Sin

. и

Ж и

Ь

d откуда И V

где - время между старт- и стоп-импульсам, вьщеляемое на выходе триггера 9. Вре- . менной интервал t) заполняется импульсами генератора 12, число которых подсчитывается в счетчике 11.

Введение формирователя 3 позволяет повысить точность преобразования за счет исключения ошибки коэффициента передачи СКВТ 1 в широком диапазоне дестабилизирующих факторов.

Фор.мула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого соединены со входами блока определения октантов, выход которого соединен с входом первого выпрямителя, выход которого через первый компаратор подключен к одному входу триггера, второй выпрямитель , выход которого через последовательно соединенные модулятор и второй компаратор подключен к другому входу триггера, выход которого через элемент И соединен с входом счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с другим входом элемента И и через делитель частоты - с другим входом модулятора, другие входы первого и второго компараторов соединены соответственно с выходом модулятора и общей щиной, о т л и ч. а ю щ и и с я хем, что, с цепью повьппения точности преобразователя, в него введен формирователь переменного напряжения, входы которого соединены с выходами синусно-косинусного вращающегося трансформатора, а выход подключен к входу второго вьшрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское сввдетельство СССР по заявке N 2628ба9/18-24, кл. G 08 С 9/04, 1978 (прототип)-.