DE1537049A1 - Digital-Analog-Umsetzer und daraus gebildete statische Drehmelder - Google Patents

Description

CSF-fiOMPAGHIE GrEHERALE DE TELEGiUPHIE SAlIS- I¹IL 47, rue Duraont d'Urville, Paris /!Frankreich

Digital-Analog-Umsetzer und daraus gebildete sta.tische

Drehmelder

Die Erfindung "bezieht sich auf. Digital-Analog-Umsetzerschaltungen, welche aus zwei Eingangs spannungen Ue-. und Ue_? sowie einem zwischen 0° und 90° enthaltenen, in digitaler Form gegebenen Winkel Q^ zv/ei Ausgangsspannungen Us₁ und Us₂ liefern, für die gilt:

+ QQr

Ue,

1 + β

v;orin Qp der Komplementär winkel zu Q., ist, während 13 ein Parameter ist.

Wenn ß geeignet gewählt wird (nämlich gleich 6,165/10 , wenn Q₁ und Q^ in Graden ausgedrückt sind), ist das VerMtnis

1 .+ ΒΘ,

lei/Ba

gleich

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gleich dem Ausdruck

tg Q₁ + £ , ;

Darin ist ζ. ein Glied, das sich entsprechend dem Wert von Q₁ ändert, dessen Absolutwert' jedoch niedriger als 1,8 Bogenminuten "bleibt. Die Genauigkeit kannverbearert werden, wenn ß mit Q₁ veränderlich gemacht wird» .

Wenn man dieses Gliedt nicht beachtet, können die Spannungen Us. und Us₂ folgehdermassen geschrieben werden:

VUe₁ K(Q₁) sin = Ue₂ K(Q₁) cos

worin K(Q₁) eine funktion von Q. ist.

Jiis ist auch bekannt, dass eine Umsetzerschaltung dieser Art vielfache Anwendung bei "Drehmeldersystemen findet.

Bei solchen Systemen 'erscheint die Änderung von ₁ (+ 6,570 ) als Änderung der Steifigkeit der Kopplung ohne Auswirkung auf die Genauigkeit.

SS ist eine Schaltung dieser Art vorgeschlagen worden, bei der zwei Netzwerke verwendet werden, die bewertete Widerstände enthalten, welche mit Hilfe von Schaltern Xjarallelgeschaltet werden, die durch' die verschiedenen

909838/1202 den

SAD

den digitalen Wert des Winkels Q₁ darstellenden Ziffern "betätigt werden.

Dem einen dieser beiden Netzwerke wird die Spannung Ue.. zugeführt, und es gibt die Spannung Us.. ab, während dem anderen Netzwerk die Spannung Ue₂ zugeführt wird, das dann die Spannung Us₂ abgibt, wobei das Verhältnis dieser Spannungen die zuvor angegebene lorm hat.

Umsetzer dieser Art weist jedoch den Nachteil auf, dass die geschalteten Klemmen der Netzwerkwiöerstände entweder an Masse liegen oder in der Luft hängen. Wenn sie in der Luft hängen, sind sie praktisch durch unvermeidbare Streukapazitäten mit Masse gekoppelt. Dadurch wird die maximale Betriebsfrequenz der Netzwerke für einen gegebenen Genauigkeitsgrad begrenzt.

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieses schwerwiegenden Nachteils. Eine nach der Trfindung ausgeführte Digital-Analog-Urasetzerschaltung mit zwei Spannun^eingängen zur Zuführung von zwei Eingangsspannungen Ue₁ und Ue₂ , Einrichtungen zum Anlegen eines digitalen Eingangssignals an die Schaltung, das eine Funktion eines zwischen, 0° und 90° enthaltenen Winkels Q^ ist,-und zwei Ausgängen zur Lieferung von zwei -usgangsspannungen Us und Us₂, für die gilt:

Us₁ Ue₁ S₁ ^ _{+ ßQr p}
Us₂ "Ue₂ Q₂ 1 + ßö

90 9 838/1202

worin

_ A —

worin ©₂ ^der Komplementärwinkel zu dem Winkel G₁ und ß ein Parameter sind, ist gekannzeichnet durch zwei lineare Decoder mit jeweils einem Spannungeeingang und einem Spannungsausgang, wobei die Spannungsausgange die beiden Ausgänge der Umsetzerschaltung bilden, und mit Digitaleingängen, welche den Decodern den Verstärkungsfaktor kQ₁ bzw. k©p erteilen, worin k eine Konstante ist, und durch zwei Rechenverstärker, deren Ausgänge mit den Span nungs eingängen des ersten bzw, des zweiten 'Decoders verbunden sind, wobei der I ingang des ersten Verstärkers jeweils über einen Widerstand mit dem ersten !Eingang der Umsetzerschaltung, dem Ausgang des ersten Verstärkers und dem Ausgang eines Decoders und der Iingang des zweiten Verstärkers jeweils über einen Widerstand mit dem zweiten Eingang der Umsetzerschaltung, dem Ausgang des zweiten Verstärkers und dem Ausgang des anderen Decoders gekoppelt sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben· Darin zeigen:

.1 das Blockachaltbild eines Teils der erfiEAungegemäaeen Umsetzerschaltung, ■

Fig. 2 verschiedene Ausführung· form en von linearen Decodern, die bei der erfindungegemassen Umsetzerschaltung verwendet werden können,

Fig. 3

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Pig.3 eine Ausführungsfora eines -Jrehmeldergebers mit einer Umsetzerschaltung nach, der lirfindung und

. Pig.4 das Blockschaltbild eines digital g©teu®rten Systems zur Steuerung der Stellung einer Welle mit einer über Kreuz gekoppelten Ausführungsform der Umsetzerschaltung nach der Erfindung,

Bei der vielseitigeren Ausführungsform der erfindungsgeraässeη * Schaltung ist der Ausgang des ersten linearen Decoders mit dem Eingang des ersten Reehenverstärkers und der Ausgang des zweiten linearen Decoders mit dem Eingang des zweiten Rechenverstärkers verbunden. ■ " - =

In diesem Pail enthält die erfindungsgemässe Schaltung zwei Zweige, die zwischen den ersten iingang und den ersten ' Ausgang der Umsetzerschaltung bzw. den zweiten Eingang und den zweiten Ausgang der Umsetzerschaltung eingefügt sind; diese beiden Netzwerke sollen als θ.-letzwerk bzw. on -Netzwerk bezeichnet werdän.

Pig.1 zeigt das erste dieser beiden Netz'werke^mit dem ersten Eingang der Umsetzerschaltung, der die Klemmen und 4 aufweist, sowie mit dem ersten Ausgang der Umsetzerschaltung, der die Klemmen 5 und 6 aufweist, wobei die Klemmen 4 und 6 an Masse liegen.

Der 909838/1202

Der Eingang 10 eines Rechenverstärkers 1 ist über einen .-, Widerstand R^ mit der Klemme 3 verbunden, während sein Ausgang mit dem Spannungseingang eines linearen Decoders verbunden ist, dessen Ausgang an die Klemme 5 angeschlossen ist. Der Eingang 10 des Verstärkers 1 ist mit dessen Als gang über einen Widerstand R- und mit der Klemme 5 über einen Widerstand R verbunden.

Der lineare Decoder 2 hat eine konstante ohmsche Ausgang-simpedanz Z ; er besetzt einen Digitaleingang zum Empfang eines codierten Signals P^, das aus Bits b^ bis b besteht, die irgendeinen zw.
darstellen, also i

die irgendeinen zwischen 0° und 90° enthaltenen Winkel Θ.

i = η

^Θ1 = 360 y b. 2

oder den gleichen Winkel verringert um 360°/2ⁿ. Der Aufbau des linearen Deooders ist an Jeden ,Fall angepasst, ω ο dass in beiden Fällen der dem Decoder erteilte Verstärkungsfaktor kö. betragen sollte, worin fc eine Konstante*^;ist. ^τ

Diese Anordnung arbeitet in folgender Weise: ^

An die Klemmen 3 und 4 wird eine Eingangswechsel spannung ITe₁ .angelegt, die am Eingang des Decoders 2 eine "Spannung TJ^ '^;

9 0 9 83 3/ XZtSZ "- :: - ... ·■ - i _6ÄD original

hervorruft, so dass der Decode? die folgende /lusgangsspannung abgibt:

R₉

Us₁ = k.Ö.. . Ue₁ *=— (I)

^{1 Ί 1}Z+ R„

Da der Verstärker 1 ein Rechenverstärker ist, sind sein Verstärkungsfaktor und das Produkt des Verstärkungsfaktors mit seiner Ifingangsimpedanz sehr gross, so dass die Spannung und der nach Hasse fliesende Strom am Eingang 10 praktisch.

Null sind. Saraus folgt: ä

Ue., U₄ Us₁

Dies ergibt unter Berücksichtigung der Gleichung (1):

Us₁

= ~ 17

Ί Hß

mit ß = k —

l·' ^Zc ^{+ R}2

Uta Bwelte Hetzwerk, das für den Betrieb mit· einer Eingangsepa nnung Ue» und einem digitalen Eingangssignal P_ bestimmt ist, wobei das digitale Eingangssignal aus den Bits d^ bis d besteht, und entweder den Winkel ©₂ oder den Winkel ©₂- 36Q°/2^a darstellt, let dem ersten Netzwerk gleich, mit der Ausnahme, fest der lineare Decoder geringfügig von dem linearen Decoder des e₁-Hetzwerks verschieden sein kann, wenn P₁ den Winkel Θ.. und ?o ^aen Kinkel ©₂—360°/2ⁿ darstellen, oder wenn umgekehrt P₁

den 909838/1202

den Winkel Q₁ - 360°/2ⁿ und P₂ den Winkel Q₂ darstellen. Diese beiden I'älle sind besonders interessant, Weil d

Ms d dann "mit deir Bits BT bis TT" identisch "sind, die zu den Bits b~ bis b komplementär sind.

Dieses aweite ITetswerk gibt somit eine Ausgangsspannung ab, für dte gilt: - :.--■■■ .- - ■

^Us2 '^2 ß02

2 _ ^
Ue₂ Ii₁ 1+βθ

worin ß dem gleichen Ausdruck wie zuvor entspricht, so dass gilt: . - ■ ■ . -.-. -"^;: "-■■"-■

^üe1 ⁹I

-j ₊

Pig.2 zeigt drei mögliche Arten von linearen Decodern mit konstanten Ausgangsimpedanzen Z , die in jedem der beiden Het.zwerke der zuvor beschriebenen Schaltung verwendet -_ werden können. J3ei der Ausführungsform von Pig.2a v/erden ochalter I^ bis I jeweils durch.eine der Binäraiffern_b^ bis ti bzw. d-z bis d- gesteuei^t., . . · .

Je nachdem, ob die steuernde Ziffer b_f bzw. d. den Wert O. ., oder den ¥ert- 1 hat, verbindet der Schalter I^ (i zwischen'3 und n) den bewerteten Widerötstnd 2 R entweder mit dem

iiingang 7, der auf einem konstanten Gleichspannungs-

potential

909-838/1202 BAD ORWlNAL

1537 ΟΛ

potential U gehalten wird und für die Betriebsfrequenz des Decoders an Masse liegt, oder mit dem Eingang 8, der die-E.,ngangsspannung IL in Bezug auf das Potential U_Q empfängt. ·

i—"5 Das andere Ende jedes Widerstands 2 ^R ist mit dem Ausgang verbunden, der die Ausgangsspannung U liefert.

Der Schalter I₂ verbindet einen zusätzlichen Widerstand 2 "^R entweder mit dein: Eingang 7 oder mit dem Eingang 3 in Abhängigkeit davon, ob das gigäale Eingangssignal den Winkel θ. (j =1 oder 2)

oder den Winkel θ.-36Ο°/2^α darstellt, denn dieser zusätzliche Widerstand kompensiert den fehlenden Teil des digitalen Eingangs signals. In Fig:.2 sind mechanische Schalter der Klarheit wegen dargestellt, doch können natürlich elektromechanische oder elektronische Schalter vorteilhaft verwendet werden.

Fig.2b zeigt einen sogenannten Abzweig-Decoder ("ladder decoder").

Die Schalter I, bis I_n und Ip werden in der gleichen Weise wie zuvor betätigt. Jedoch haben alle mit Hilfe der Schalter I, bis I_Q umgeschalteten Widerstände den gleichen Wert 2R, und

sind· miteinander über Widerstände des Werts it verbunden. Der mit Hilfe des Schalters Ip geschaltete zusätzliche Widerstand hat den Wert 2R.

ig.2c

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J?ig.2c zeigt einen kombinierten Decoder ("compound decoder"). Bei dem dargestellten B₃ispiel sind die umgeschalteten : ,. Widerstände zu Gruppen von jeweils 3 Binärziffern zusammen-* gfasst. Damit jede Gruppe die gleichen Widerstände R, 2R und 4-H. enthält, müssen die Koppiungswidersbände zwischen den_ Gruppen, wie sich berechnen lässt, den Wert 7R/2 haben. Der durch den Schalter Ig umgeschaltete zusätzliche Widersbnd hat den Wert 4-R.

" Der Decoder von S¹Ig.2a ist der einfachste, er weist aber den Nachteil- auf, dass hohe Widerstands werden, die schwierig zu erzielen sind.

den Nachteil auf, dass hohe Widerstandswerte 2ⁿ~^R benötigt

Deshalb werden die Decoder von i'ig..2b und 2c vorgezogen, wobei insbesondere der kombinierte Decoder von Pig.2c einenKorapromiss zwischen der Zahl der benötigten Widerstände und dem grossten- erforderlichen Widerstandswert ergibt.

Wenn natürlich beispielsweise P₁ stets den Winkel β^ darstellt, können der Söhalter I₂ und das davon umgeschaltete zusätzliche Schaltungselement fortgelassen werden, und wenn P.. stets den Winkel Ö,.-36O"/2^tt darstellt, wird zwar das zusätzliche »Schaltungselement beibehalten, doch braucht ihm kein Schalter zugeordnet zu werden.

BAD

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- ί1

i*ig.3 zeigt das Schaltbild" eines ersten Änwendungsbeisjjiels der Umsetzerschaltung nach der Erfindung für den Aufbau eines völlig statischen Drehmeldergebers.

Im allgemeinen muss ein Drehmeldergeber über eine ZweidEaht—. verbindung Spannungön liöferti,die:den,Werten siri^ und cos ö proportional sind, wobei θ der zu übertragende WinkeL ist und zwischen 0° und 360° liegen kann.

In digitaler Form wird ein soldier Winkel folgendermassen ausgedrückt:

i -= η G = 360 y a, . 2"¹ ■■= ö ■+ Θ,

Darin ist θ, ein Winkel, der kleiner als 90° ist und durch die Binärziffern a■* bis a_Q gegeben ist,w^ahr_€»a_a und a die Biaärziffern sind, die den Quadranten kennzeichnen, in welchem der Winkel θ enthalten ist.

Die nachfolgende Tabelle zeigt, wie die Werte von sin θ und cos θ aus den Werten von sin Θ., und cos Θ, in den Werten der Binärziffern a-j. und a₂ abgeleitet werden.

^a1

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a1	a2	-	9	Θ3	sin	9	cos	9
O	O	90	+ θ5	sin	Θ3	COS	V
O	1 -	180	+" ö3	cos	O3	-sin	Θ3
1	O	270	+ ό3!	-sin	Θ3	-cos.	Θ3
1	1 ■;	-cos	Θ3	sin	β3

Der Drfchmeldergeber von Pig.3 enthält zwei N_etzwake 24 und 25, die in gleicher Weise wie das Netzwerk von Fig.1 ausgeführt sind, wobei jeder der Decoder einen durch einen Schalter I₂ geschalteten zusätzlichen Widerstand enthält, wie bei der Beschreibung von Pig.2 erläutert wurde.

Die Bezugsspannung IL, wird zwischen den Klemmen 210 und der Primärwicklung eines Transformators 21 angelegt. Die Sekundärwicklung- des Transformators 21 hat eine mit Masse verbundene Mittelanzapfung, und die zwischen den Klemmen bzw. 213 und Masse abgegriffenen Spannungen sind gleichphasig bzw. gegenphasig mit der Spannung U_R.

Der Eingang des Netzwerks 24 wird durch den Kontaktarm 220 eines mit einem Steuereingang 221 versehenen Schalters entweder mit der Klemme 212 oder mit der Klemme 213 verbunden. Das Netzwerk 24 ist mit digitalen Steuerel9g|Qg«a 240 und zur Steuerung des linearen Decoders des Fetzwerkes 24 versehen.

Der

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Der Eingang des Netzwerks 25 wird durch den Kontaktarm 230 eines mit einem Steuereingang 231 versehenen Schalters 23 entweder mit der Klemme 213 oder mit der Klemme 212 verbunden. Das Netzwerk 25 ist mit digitalen Steuereingängen 250 und 251 zur Steuerung des. darin, enthaltenen linearen Deedera versehen.

An den Ausgängen 242 und 252 sollen eine sin Θ-Spannung bzw. eine cos θ - Spannung abgenommen werden.

Die verschiedenen binären Steuerziffern werden mit Hilfe einer logischen Schaltung aus den Binärziffern a^ bis a_Q abgeleitet, die den zu übertragenden Winkel 6» darstellen.

Unter B3zugnahme auf die zuvor angegebene Tabelle arbeitet diese Schaltung in folgender Weise:

Jedes der Netzwerke 24 und 25 hat Spannungen zu liefern, deren Amplituden je nach dem Wert der Binärziffer b,^ dem Wert sin Θ- oder dem Wert cos Θ, proportional sind; d.h., dass der die Verstärkung des Decoders des Netzwerks 24 steuernde Winkel Θ. entweder dem Windel θ, oder dem Winkel 90° - Gu gleich sein muss, je nachdem, ob a₂ den Wert Ό oder den Wert 1 hat. Zu diesem Zweck werden die Schalter I* bis I im Decoder des Netzwerks 24 jeweils durch eine der

Binär ziffern

909838/1202 , _Λ .. p«^.,,,,,.

Binärziffern b^= a^ . a₂ + a^^ . a₂ gesteuert, und der Schalter. I₂ dieses Decoders wird durch die Bmärziffer a« gesteuert.

In gleicher ¥eise werden der Decoder des Netzwerks 25 und dessen Schalter I₂ durch die Binärziffern b7 bzw. ÜT

gesteuert. ■

Das richtige Torzeichen+ oder - für die Spannungen an den Ausgängen 242 und 25ß entsprechend der obenstehenden Tabelle wird dadurch erhalten, dass den Eingängen der Netzwerke und 25 Spannungen zugeführt werden, die entweder gleichphasig oder gegenphasig mit der Spannung U_R sind. Zu diesem Zweck wird der Schalter 22 durch die Binärziffer a₁ gesteuert, und der Schalter 23 wird durch die Binärziffer c gesteuert, wobei c gleich dem Ausdruck a* . a₂ + a, . a₂ ist.

In der Darstellung von Fig.3 sind die beiden Schalter und 23 in der Stellung für das " positive Torzeichen¹¹ gezeigt, d.h., dass angenommen wird, dass der Winkel θ im ersten Quadranten liegt ( a. = O, a₂ =0). Die an den Ausgängen 242 und 252 abgenommenen Spannungen haben die Werte K(Q₁) U-n sin θ bzw. K(O₁ )U_R cos O₁ wobei K(Q ) eine Funktion-von Q₁ ist.

■■■" ■ 1 ■ - : -ϊ - - -:/ :;_Σ

909838/1202s

Wenn eine Dreidraht-Drehmelderverbindungbenötigt wird, ist es nur erforderlich., die Ausgänge 242 und 252 mit einem Scott-Iransformator zu verbinden.

Fig.4· zeigt eine Ausfuhrnngsform einer digital gesteuerten Anordnung zur Einstellung einer Welle, bei welcher eine Abänderung der Digital-Anal'og-Umsetzersehaltung nach der Erfindung verwendet wird, wobei der iusgang des ersten linearen Decoders mit dem Eingang des zweiten Rechenverstärkers und der Ausgang des zweiten linearen Decoders mit dem Eingang des ersten Rechenverstärkers verbunden sind.

Zwei gegenphasige Spannungen-gleicher Amplitude werden an den Klemmen der mit einer an Masse liegenden Mittelanzapfung siHäehenen Sekundärwicklung eines Transformators 40 abgegriffen. Diese Klemmen sind mit einer Wählsfeb*ltung verbunden, die durch die ihrem Steuereingang 410 zugeführten Binärziffern a^ und ap gesteuert wird. Diese Äimärziffern a.\ und a^ sind die Ziffern des grössten Stellenwerts in einer Ziffernfolge a^ bis a_Q, die einen Winkel θ darstellt, der beispielsweise von einem Speicherregister geliefert wird. Es gilt nieder θ = θ + ©₅, wobei Θ, durch die Ziffern a, bis a_Q dargestellt ist. Die Ausgänge der Wählschaltung 41 sind mit den Statorwieklungen 420 und 421 eines Resolvers 42 verbunden. Die Rotorwicklungen 422 und 423 des Resolvers

sind

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sind mit den Eingangswiderstanden 43 bzw. 44 der erfindungsgemässen Umsetzerschaltung verbunden.

Der liderstand 43 ist mit einem Rechenverstärker 45 verbunden, der mit seinem Gegenkopplungswiderstand 47 dargestellt ist.

Der Ausgang des Rechenverstärkers 45 ist mit einem linearen Decoder 51 verbunden, der durch die seinem Eingang 510 zuge- W führten Binärziffern a* bis a so gesteuert wirdi dass er den" Verstärkungsfaktor kö., hat. Dieser Decoder benötigt kein von einem Schalter I₀ betätigtes zusätzliches SchaItungselement (Fig*2}_t da er stets durch das den Winkel θ~ darstellende digitale Eingangssignal P^ gesteuert wird.

In gleicher Weise ist der Widerstand 44 mit einem Rechenverstärker 45 verbunden, der mit einem Gegenkopplungswiderstand 48 versehen ist. Der Ausgang des Rechenverstärkers 46 ist mit einem linearen Decoder 52 verbunden, der durch die Binärziffern aZ bis a^ so gesteuert wird,däßjB? einaäTerstärkungsfaktor k (90 - Θ,) hat.Da dieses digitale Eingangssignal P₂ stets den Winkel 9Ο°-Θ₅~ 360°/2ⁿ darstellt, enth It der Decoder 52 das zusätzliche Schaltungselement, welches das fehlende Glied 36ü^o/2ⁿ kompensiert, doch ist natürlich kein Schalter I₂(Fig.2) erforderlich.

Die

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- -,γ - 15 37043

Die G-egenkopplungekreise zwischen den Ausgängen 51 und 52 der bei; der'Anordnung yon Fig. 4 verwendet en Umsetzerschaltung und den Eingängen dieser Schaltung.sind gekareuzt_;, denn der Widerstand 49 ist zwischen dem Ausgang des Decoders 52 und,dem Eingang des Rechenverstärke.rs45 angeschlossen, während^: der Widerstand. 5.0..zwischen, dem Ausgang des Decoders 51 und dem Eingang des Rechenverstärkers 46 angeschlossen

Die Ausgänge :.der-Dec oder 51/ und 52. sind mit den Klemmen . der Primärwicklung eines Irans format ors 53· verbunden, dessen Sekundärwicklung zu einem Verstärker .54 eine Spannung .

lieferte welphe;<fe.·Differenz der an die Primärwicklung , angelegten Spannungen Us.;, und 1Is₂. .proportional ist. _,-..

Die Ausgätigsspannung des^ Verstärkers 54 steuert, einen Motor 55 > •welbher· die Welle- 42Φ: des Reäolvers 42 in.eine -Winke 1st ellung θ "in Bezug; auf: eine- feststehende Bezugsachse einstellt.. Ein-Generator.-5'6 ",- dessen Welle/ fest mit der Welle des- -...-::- Motors- 5^:5·ν«Γΐ3υι:η4βη> ist-,' ergibt, eine, stetige .Dämpfung "'■, _-.·; der gebildeten· Regelschleife'·.· . . . -.-■ ;·.-.. ■■■'■■ --.::.- . ,,.. .. . ■

Diese;"'JLflidjeaiinJig arbeitet: in folgender..Weise: ,.

Die Binärziffern a^ und a_? bestimmen den Quadranten-,-. in-w der Winkel des Resolvers eingestellt werden soll, in dem sie die durch den Stator gebildete Bezugsachse um ein Vielfaches

von

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¹ - 18 -

von 90° verändern. Die Wicklungen 422 und 423 liefern somit die Spannungen Ue^· = V cos Qe, bzw. ITe₉= V sin Qe-,,

wobei der Winkel Ge, weniger 9O°die gleiche Beziehung zu. dem Winkel Qe hat, wie der Wjrkel Θ, zu dem'Winkel Θ.

; , *"■·■■

Wenn die Regelschleife tätig war, d.h. das Fehlerglied ^c zwischen den \usgangsspannungen TJs,. und Us₂ der Decoder und 52%vernachläsaigbar ist, ist die Bedingung Us₁=Us₀ erfüllt.

Wenn also der.Wert d,er KuppLungswiderstände jrichtig gewählt wird, können die gleichen Bezie.hungaa»wischen Us₁ und Ue₁ einerseits und Zwischen,Us₂ und Ue₂ andrerseits erhalten werden,. .wie,-bei 4er ersten Ausführupgsfarm der Umsetzerschaltung nach-der. Erfind ung» d.h.. , .CIaSS₁ bei Vernachlassigung des Fehlergliedst in_; der Näherung. _;j. ., .,„ .-.·.--.

= tg G₁ ■+ fa

folgendes erhalten wird:

Us₁ Ue₁ cos Qe₁ sin

1=1 tg ^₁ = ¹

^US2 ^ue2 ' sin öe cos

9098 3"8/1202

c {"* -r '■ λ '.- <· c c

Da ferner Us₁= Us₂ gilt:

sin G₁ cos Oe₁ = sin Ge₁- cos d.h. sin (O₁ - Qe₁) = O

Die Winkelstellung Ge der \ielle 4fi4 bildet also den Winkel θ mit grosser Genauigkeit nach.

Diese Ausführuagsform der Schaltung mit Kreuzfcopplimg eignet sich jedoch nicat für alle Έ„He.

Durch Berechnung lässt sich zeigen, dass diese L chaltung aiisaer in dem fall, in welchem sie einen iüeil eines Regelsystems "bildet, in dem die Regelabweichung dem ilusdruok Us₁-IlSp entspricht, beispielsweise auch dann geeignet ist_s weoti gleich Ue„ ist und Phasenutnkehrschaltuingen in Serie nnit den beiden Kreuzkopplungswiderständen geschaltet vteri.ea

Pa t e nta nstir Uche

BAD ORIGINAL 909838/1202

Claims (4)

Patentansprüche

1. Digital-AnalogyUmsetzerschaltung mit zwei Spannungseirigängen, denen E-^ngangsspannungen Ue₁ bzw, Ue₂ zugeführt werden, einer Einrichtung zur Zuführung eines digitalen Eingangssignals, das eine Funktion eines zwischen O⁰ und 90° enthaltenen Winkels ^₁ ist, und mit zwei Ausgängen, welche zwei Ausgangsspannungen Us. bzw. Us₂ abgeben, für die gilt,

(ι +

2!i = Zli fi

^Us2 ^Ue2 ^Θ2

worin ©₂ der Komplementwinkel des Winkels Q. und ß ein Parameter sind, gekennzeichnet durch zwei lineare Decoder mit Spannungseingängen, Spannungsausgängen, welche die Ausgänge der Umsetzerschaltung bilden, und mit Digitaleingängen, mit denen den Decodern die Verstärkungsiäctoren kG₁ bzw. k©₂ erteilt werden, wobei k eine Konstante ist, und durch zwei Rechenverstärker , deren Ausgänge mit den Spannungeeingängen des ersten bzw. des zweiten Decoders verbunden sind, wobei der Eingang des ersten Rechenverstärkers jeweils über einen Widerstand mit dem ersten Eingang der Umsetzerschaltung, dem Ausgang des ersten Reehenverstärkers und dem A_usgang des einen Decoders getoppelt ist, während der Eingang des zweiten Reehenverstärkers jeweils über einen Widerstand mit dem zweiten Eingang der Umsetzerschaltung,

dem

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dem Ausgang des zweiten Rechenverstärkers und dem Ausgang des anderen Decoders gekoppelt ist.

2. Umsetzerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang des e:rä;en Rechenverstärkers mil dem Ausgang des ersten Decoders und der Ausgang des zweiten Reehetiverstärkers mit' dem Ausgang des zweiten Decoders gekoppelt sind.

3. Umsetzerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekonnseichnet, aass der Eingang des erstell Ifechenverstärkers mit de a Ausgang des zweiten Decoders und der Eingang des zweiten Rechenverstärkers mit dorn Ausgang de& ersten Decoders gekoppelt sind.

4. Umsetzerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,. dass de.,. Digitaieingang v\m wenigstens einem dei? Decoder (n-2) Klemmen auf v/eist, wobei η eine ganze Zahl ist, die grosser als 2 int, dass diesen Klemmen die (n-2) Binärziffern des einen TfinkelcS"darstellenden codierten Signals zugeführt v/erden, und dass der Docoder einen zusätzlicheη Eingang aufweist,'dem eine zusätzliche Binarr;iffer so zugeführt wild, dass de α Decoder bei. dem einen Wort dieser zusätzliche;.', Sinärziffer der Verstärkungsfaktor k^und beim anderen v/erb der zusätzlichen Binärziffer de.! Verstärkungsfaktor k( + tf^/2 )

erteilt 90 9838/1202

erteilt wird, worinC^-und O^ in den gleichen Einheiten

auagedrückt sind und °*" vier rechten Winkeln entspricht,

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-23 -L e e r s e i t e