Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/04 

Изобретение относится к автоматике, вычислительной и информационной технике и может быть использовано 3 навигационной технике для преобразования сигналов вращающихсятрансформаторов в код.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусо-косинусные датчики, выходы которых подключены ко входам коммутаторов, соединенных с операционными усилителями, преобразователь кода в напряжение, блок сравнения, блок управления, выход которого подключен к первому входу преобразователя кода в напряжение, регистры, блок синхронизации и распределительный блок, инверто1нл и группы ключей 1.

Однако этот преобразователь требует наличия устройства определения октантов, что приводит к усложнению схеглл.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразрватель угла поворота вала в код, содержащий вращгиощиеся трансформаторы, выходы которых через фазовые детекторы подключены к одним входам коммутаторов, аналого-цифророй преобразователь, включающий преобразователь кода в напряжение,блок сравнения, регистр, инверторы, группы ключей, детиифратор и блок управт ления 2.

Недостаток известного устройства сложность его логической скетл, требующей наличия большого количества элементов: дешифратора, нескольких инверторов, блока сравнения, фазовых

10 детекторов, ключей, преобразователя кода в напряжение и др.

Цель изобретения - упрощение схемы преобразователя угол - код.

Поставленная цель достигается

15 тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем вращающийся трансформатор, два коммутатора, блок управления и аналого-цифровой преобразователь, введены пороговое

20 устройство и формирователь напряжения на диодах,, первый выход которого соединен через пороговое устройство со своим первым входом, а второй и третий выходы подключены к измери2Sтельным входам аналоге-цифрового преобразователя, выхо.пы вращающегося трансформатора подключены к измерительным входам первого .и второго коммутаторов, выходы которых подклю30чены к второму и третьему вхо;дам . формирователя напряжения на диодах соответственно, вход вращающегося трансформатора и вход блока управления подключены к входной клемме преобразователя, первый выход блока управления соединен с управляющими входами первого коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, а второй выход соединен с управляющим входом второго коммутатора, третий выход блока управления и выход аналого-цифрового преобразователя соединены с выходными клеммами преобразователя. На фиг, 1 показана структурная схема преобразователя; на фиг. 2 зависимость выходных напряжений вращающегося трансформатора от измеряемого угла. Преобразователь содержит датчик угла, выполненный на основе вращающе гося трансформатора 1, блок 2 управления, коммутаторы 3 и 4, форми.рователь 5 напряжения на диодах/ пороговое устройство 6, диоды 7 - 11 и аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 12. Работу преобразователя рассмотрим на примере вращающегося трансформато ра, имеющего трехфазную выходную обмотку (сельсин) с заземленной средней точкой. При достижении переменным напряже нием первичной обмотки вращающегося трансформатора значения по абсолютной величине близкого к максимальному и устройство управления вырабатывает последовательности из шести и трех импульсов и синхроимпульсы соответственно на первом, втором и третьем выходах. Импульсы с первого выхода блока 2 управления поступают на управляющий вход коммутатора 3 и подключают к его выходу последовательно напряжения Uj , Uj, Ц , Uj , U , U с выходов .вращающегося транс Форматора датчика угла. Импульсы второго выхода блока 2 управления обеспечивают на выходе второго-коммутатора наличие последовательности напряжений U, Uj, Uj , частота подключения которых в два раза ниже частоты переключения напр жений к выходу первого коммутатора Напряжение с выхода второго коммутатора используется в качестве опорного напряжения для аналого-цифрового преобразователя, формирующего код по импульсам U с первого выход блока управления. Это позволяет получить на выходе аналого-цифрового преобразователя код, пропорциональный отношению напряжений датчика на выходах коммутаторов, либо коды переполнения счетчика аналого-цифро вого преобразователя, наличие и порядок следования которых в последовательности кодов используется для идентификации области измеряемых углов. Функция порогового устройства состоит в том, что при поступлении на его вход с выхода первого или второго коммутаторов через формирователь напряжения на диодах отрицательного напряжения, на его выходе формируется положительное напряжение, величина которого выбором параметров порогового устройства устанавливается такой, чтобы напряжение на первом входе АЦП превышало максимально возможное значение напряжений U , одно из которых является опорным. Диоды 7-9 формирователя напряжения на диодах развязывают входы АЦП от шунтирующего влияния цепей порогового устройства. Диод 10 устраняет попадание отрицательного напряжения с выхода коммутатора на вход АЦП, обеспечивая воздействие только напряжения с выхода порогового устройства через диод 9. Диод 11 исключает поступление на второй вход АЦП отрицательного напряжения и сохраняет его работоспособность. Таким образом, только в случае, когда напряжение на выходе первого коммутатора меньше или равно напряжению на выходе второго и оба напряжения положительны, код на выходе АЦП отличен от кода переполнения, а его порядок следования в группе кодов с выхода АЦП с момента появления синхроимпульса с третьего выхода блока управления обеспечивает в совокупности с кодом отношения напряжений точное определение угла. Если первое после синхроимпульса значение кода АЦП отлично от кода переполнения, то это означает, что удовлетворяется соотношение О : и, U , которое справедливо только для углов в диапазоне (О, - ). Если второе кодовое слово отлично от кода переполнения, то удовлетворяется соотношение 0.Uj,U, 41 справедливо для области углов Т Т ). При третьем кодовом слове, отличном от кода переполнения, имеем область (Т, ftf ) , четвертом - к , (г з )f пятом и шестом - ( ) и ( г i9 ) соответственно. Кодовое слово на выходе преобразователя содержит меньшее количество разрядов, чем аналогичный код известного устройства, включающий дополнительно разряды для определения октанта. В особенности это важно при использовании многополюсных вращающихся трансформаторов, где для определения области измеряемых углов требуется больше дополнительных разрядов . Уменьшение количества разрядов упрощает пзредачу информации по каналам связи, ее ввод в исполнительные