Преобразователь код-угол Советский патент 1982 года по МПК G08C11/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД - УГОЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике , может быть использов&но в автоматических дискретных системах контроля и регулирования для преобразования кода в угол поворота вала.

Известен трансформаторный преобразователь код - угол, содержащий два параллельных трансформаторных делителя напряжения, выходные сигналы которых поступгиот на взаимно перпендикулярные входные обмотки вращающегося трансформатора следящей , системы tilНедостатками данного преобразователя являются его сложность и низкая точность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь код - угол, содержаийй управляемые кодом угла дискретные трансформаторные делители входного эталонного напряжения, релейный переключатель, следящую систеког.

Отношение напряжений г снимаемых с траясформаторных делителей напряжения, отличается от тангенса угла, код которЬго поступает на преобразователь, на малую величину cf(.ошибку аппроксимации) 1.23.

Недостатками известного преобразователя являются низкая точность I ошибка аппроксимаци ; составляет величину около 2-х угловых минут| и сложность, обусловленная наличием трансформаторного делителя напряжения.

Цель изобретения - упрслцение схемы преобразователя и повышение точ10ности аппроксимации.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе код угол, содержащем делители напр}1жения, релейный переключатель и следя15щую систему, делители напряжения выполнены резисторно-емкостными и введены фильтры, oдyлятopы, согласующие усилители и широтно-импульсный цифро-анёшоговый преобразователь

20 выход которого соединен с входом релейного переключателя, выходы которого соединены с входами делителей напряжения, выходы делителей напряжения через последовательно соединенные фильтры, модуляторы и согласующие усилители соединены с входами следящей системы.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя, на фиг. 2 30 эпюры напряжений. Преобразователь код - угол содержит широтно-импульсный цифро-ана логовый преобразователь 1 (ЦАП QIHJ, выполненный например По 3}, релейный переключатель 2, делители 3 и 4 напряжения, в которых одно плечо эашунтировано конденсаторами 5 и б, активные низкочастотные фильтры 7 и 8 модуляторы 9 и 10, согласующие усилители 11 и 12, следящая система 13. Следящая система 13 включает вращающийся трансформатор 14, усилитель 15 и исполнительный двигатель 16 . Преобразователь работает следующим образом. Цифровой код угла, поступающий на вход ЦАП ШИ, преобразуется на его выходе в последовательность импульсов, длительность которых определяется входным кодом. Длительност импульса t (фиг.2 ) с выхода ЦАП ШИ пропорциональна входному коду угла и определяет время замкнутого сост яния контактов 1 и 2, а время t замкнутое состояние контактов 2 и 3 (фиг. 2, эпюры а в соответственно). Т t,,; Y - частота следования импульсов; Т - период повторения импульсов с выхода ЦАП ШИ. На выходе делителей 3 и 4 напряжения образуются напряжения, по фор ме близкие к пилообразному (фиг.2, б и г соответственно). Эти напряжения поступают на соот ветструющие входы активных низкочастотных фильтров 7 и 8. Если коэффициент передачи по пос тоянному току активных низкочастотных фильтров равен единице, то при заданном значении хода угла величин напряжения на выходе каждого из фильтров 7 и 8 определяется соотношениямиti-ii Ц эгтмЦТ Aebica-e- iicij ь Г 1 . Гг-Ти л е .e-t соответственно, п,. где 2. «-С; р , г,КиС - номиналы резисторов и кон денсаторов делителей 3 и напряжения. Промодулированные и усиленные напряжения (J-t и U/г.поступают на взаимно перпендикулярные входные обмотки вращающегося трансформатора 14. Напряжение с его выходной обмотки поступает н вход усилителя 15 следящей системы 14. Усилитель 15 включает двигатель 16, и следящая, система приходит в согласованное состояние, отрабатывая угол поворота, соответствующий поданному коду. После окончания отработки кода , нап ряжение на подвижной обмотке вращающегося трансформатора 14 равно нулю так как в согласованном положении плоскость подвижной обмотки вращающегося трансформатора совпадает с вектором магнитного потока. В свою очередь, положение вектора магнитного потока определяется величиной напряжений 0 и и и отношение этих напряжений должно соответствовать тангенсу угла подаваемого кода. I При выполнении соотношений , 0,5699-0,5703 0,561-0,5705 КI ошибка аппроксимации зависимости тангенса угла не превышает величины порядка 0,054 мин. Экономический эффект предлагаемого преобразователя код - угол определяется его техническими преимуществами . Формула изобретения Преобразователь код - угол, содержащий делители напряжения, релейный переключатель и следящую систему, отличаю щи и с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности аппЕЛзксимации преобразователя делители напряжения выполнены резисторио-емкостньми и введены фи-. льтры, модуляторы, согласующие усилители и широтно-импульсный цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с входом релейного переключателя, выходы которого соединены с входами делителей напряжений, выходы делителей напряжения ёре последовательно соединенные фильтры, модуляторв и согласующие усилители соединены с входами следящей системы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 467392, кл. G 08 С 11/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 506037, кл. G 08 С 11/00, 1974 (прототип). 3.Валакай В.Г. и др. Интегральные схемы АЦП и ЦАП. М., Энергия, 1978, с. 39-44.

4J

f4