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

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники 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 последовательно соединенные фильтры, блок фазосдвигающих цепочек и компараторы соединены с элементом И, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход одного из компараторов соединен с первым входом второго ключа, вторые входы ключей подключены к источнику постоянного напряжения, а их выходы через интеграторы - с входами блока преобразования напряжения в код 1

Недостатком этого преобразователя является его сложность и невысокая точность работы.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, выходы которого через соответствующие фильтры подключены к блоку фазосдвигающих цепочек.

выходы которого соединены с компараторами, выход одного из компараторов соединен с одним входом одного из ключей, другой вход которого соединен с источником постоянного напряжения, выходы ключей через соответствующие интеграторы напряжения соединены с блоком преобразования напряжения в код, причем выход другого компаратора соединен с одним входом другого ключа, другой вход которого соединен с выходом одного из ключей 2.

10

Недостатком данного преобразователя является невысокая точность преобразования в широком диапазоне дестабилизирующих факторов, обусловленная наличием двух интеграторов с неодинаковыми тем15пературными и временными характеристиками.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что 20 в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого через соответствующие фильтры подключены к входам блока фазосдвигающих цепочек, выходы которого подключены к двум компараторам, выход первого компаратора соединен с одним входом первого ключа, другой вход которого соединен с источником постоянного напряжения, выход первого ключа через интегратор напряжения соединен с одним входом преобразователя напряжения в код, выход второго компаратора соединен с одним входом второго ключа, введен аналоговый запоминающий элемент, вход которого соединен с выходом второго ключа и другим входом преобразователя напряжения в код, а другой вход второго ключа подключен к выходу интегратора напряжения.

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

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, фильтры 2 и 3, блок 4 фазосдвигающих цепочек, компараторы 5 и 6, первый 7 и второй 8 ключи, источник 9 постоянного напряжения, интегратор 10 напряжения, аналоговый запоминающий элемент 11 и преобразователь 12 напряжения в код.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.

Выходные сигналы СКВТ 1 поступают соответственно на фильтры 2 и 3, выделяющие основную гармонику. С фильтров 2 и 3 напряжения поступают на блок 4 фазосдигающих цепочек, на выходах которого образуются напряжения, постоянные по ампли туде. Одно из этих напряжений отстает, а другое опережает по фазе напряжение питания СКВТ 1 на угол, пропорциональный углу поворота СКВТ 1.

.Компараторы 5 и 6 формируют прямоугольные сигналы, соответствующие полупериодам с положительной амплитудой выходных синусоидальных сигналов блока 4. На время действия выходного импульса компаратора б открывается ключ 8 и выходное напряжение интегратора 10 начинает поступать на элемент 11 (в начальный момент оно равно 0). Ключ 8 открыт в течение полупериода питающего СКВТ 1 напряжения. С поступлением выходного импульса с компаратора 5 открывается ключ 7 и напряжение с источника 9 поступает на вход интегратора 10 напряжения. Ключ 7 открыт в течение полупериода питающего СКВТ I напряжения.

Но так как выходные импульсы компараторов 5 и 6 сдвинуты друг относительно друга на угол, пропорциональный углу поворота СКВТ 1, то напряжение источника 9 через открытый ключ 7 будет поступать на вход интегратора 10 в течение полупериода питающего СКВТ 1 напряжения, а запись выходного напряжения интегратора 10 в элемент 11 через открытый ключ 8 закончится через время, пропорциональное углу поворота СКВТ L

Таким образом, на входы преобразователя 12 напряжения в код поступают два напряжения: одно пропорционально углу поворота СКВТ 1, а другое (опорное) - полупериоду питающего СКВТ 1 напряжения.

Работа преобразователя 12 начинается по окончании действия импульса с компаратора 5 (преобразователь работает в стартстопном режиме), т. е. преобразователь 12 работает только тогда, когда интегратор 10 и элемент II находятся в режиме хранения, и не работает в режиме слежения.

В качестве элемента 11 в преобразователе может быть использован, например, конденсатор.

Диапазон однозначного определения угла поворота составляет четверть полюсного деления СКВТ 1. Частота формирования кода соответствует частоте питающего СКВТ 1 напряжения.

Введение аналогового запоминающего элемента в преобразователь позволяет получать информационное и опорное напряжения на одном интеграторе, что повыщает точность за счет исключения разных характеристик (температурного и вре.менного дрейфов) двух интеграторов.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого через соответствующие фильтры подключены к входам блока фазосдвигающих цепочек выходы которого подключены к двум компараторам, выход первого компаратора соединен с одним входом первого ключа, другой вход которого соединен с источником постоянного напряжения, выход первого

ключа через интегратор напряжения соединен с одним входом преобразователя напряжения в код, выход второго компаратора соединен с одним входом второго ключа, отличающийся тем, что, с целью повыщения

J точности преобразователя, в него введен аналоговый запоминающий элемент, вход которого соединен с выходом второго ключа и другим входом преобразователя напряжения в код, а другой вход второго ключа подключен к выходу интегратора напряже0 НИН.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 627500, кл. G 08 С 9/04, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР

№ 765847, кл. G 08 С 9/04, 1978 (прототип).