RU2115229C1 - Аналого-цифровой преобразователь угла - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах регулирования вала двигателя. Целью изобретения является повышение быстродействия. Преобразователь содержит генератор тактовой частоты, сумматор, буферный регистр, линию задержки, реверсивные счетчики, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, блок возбуждения, двухфазный формирователь импульсов, компараторы, логические элементы, формирователь временного интервала, RS-триггер и мультиплексор. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах регулирования скорости вращения вала двигателя, станка или турбины для ввода угловых координат в ЦВМ.

Известен аналого-цифровой преобразователь угла - далее по тексту АЦПУ - содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) в режиме фазовращателя, выходы которого подключены к первым входам синусного и косинусного синхронных детекторов, выходы которых соединены с входами дифференциального усилителя, его выход через преобразователь напряжения в частоту соединен с последовательным входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к первому входу цифрового сумматора, к второму входу подключен выход генератора сетки частот, выходы цифрового сумматора подключены к вторым входам синхронных детекторов, выход старшего разряда генератора сетки частот подключен к входу СКВТ фазовращателя [2].

Погрешность преобразования данного АЦПУ пропорциональна асимметрии синусного и косинусного каналов преобразования, пространственной нелинейности СКВТ фазовращателя, а также уровню нечетных гармоник на выходах синхронных детекторов.

Известен также АЦПУ, содержащий СКВТ фазовращатель, синусный и косинусный выходы которого подключены к первым входам синхронных детекторов, их выходы подключены к входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные фильтр нижних частот, преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик подключен к первому входу цифрового сумматора, второй вход которого подключен к выходу генератора сетки частот; дополнительно введенные первый и второй синусно-косинусный генераторы, первый и второй преобразователи код-ток, первый синусно-косинусный генератор подключен к выходам генератора сетки частот, синусный и косинусный выходы которого через преобразователь код-ток подключены соответственно к синусной и косинусной обмоткам возбуждения СКВТ, к выходу цифрового сумматора подключен второй синусно-косинусный генератор, синусный и косинусный выходы которого через преобразователи код-напряжение подключены к вторым входам синхронных детекторов [1].

В этом АЦПУ наличие внутренних переносов в цифровом сумматоре, отстающих по времени от моментов смены линейно изменяющегося кода, порождает на каждом разрядном выходе импульсные помехи. Поскольку эти помехи носят устойчивый детерминированный характер, то воздействуя через синусно-косинусный генератор на входные напряжения возбуждения СКВТ, при изменении угла поворота его ротора они вызывают флуктуации фазового угла и амплитуды выходного напряжения, что равносильно наличию высокочастотных пространственных помех, которые снижают чувствительность АЦПУ и тем самым ограничивают его точность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является АЦПУ [3], который содержит генератор кода, группа выходов которого соединена с первой группой входов сумматора, блок питания, выходы которого соединены с входами СКВТ, первый и второй выходы СКВТ соединены с первыми входами первого и второго блоков умножения соответственно, вторые входы которых подключены к первому и второму выходам блока функционального преобразования кода, а выходы соединены с входами дифференциального усилителя, выход дифференциального усилителя соединен с информационным входом формирователя кодов, выходы которого являются выходами АЦПУ и соединены с второй группой входов сумматора, дополнительно введены элемент задержки и регистр, информационные входы которого подключены к выходам сумматора, а выходы соединены с входами блока питания, группа выходов генератора кода соединена с входами блока функционального преобразования кода, а один выход генератора кода через элемент задержки соединен с тактовыми входами регистра и формирователя кодов.

В этом АЦПУ отсутствуют погрешности, обусловленные небольшими асимметрией и неортогональностью обмоток СКВТ и неидентичностью каналов преобразования, а так же повышена помехозащищенность преобразователя в целом, что существенно снизило инструментальную погрешность преобразователя до уровня погрешности используемого СКВТ.

Однако наличие в структуре АЦПУ преобразователя напряжения в частоту с ограниченными быстродействием и динамическим диапазоном генерируемых частот, при случайных сбоях в реверсивном счетчике приводит к выдаче ложного кода, что воспринимается как полная потеря работоспособности АЦПУ на протяжении времени, в течение которого замкнутая следящая система АЦПУ, находясь в режиме насыщения, отрабатывает рассогласование между входным углом и случайным кодом реверсивного счетчика. Это время в зависимости от разрядности АЦПУ и величины рассогласования может достигать единиц секунд, что в ряде случаев является недопустимым.

Ограниченное быстродействие ПНЧ приводит к ограничению по допустимой скорости изменения преобразуемого угла. Так, при средней крутизне ПНЧ порядка 1 кГц/В для шестнадцатиразрядного преобразователя предельно допустимая скорость изменения входного угла составит F_max = U_max•K_пнч•360/65536 = 60 град/с, что накладывает существенные ограничения в использовании следящих АЦПУ, так как динамическая погрешность преобразования при предельных скоростях начинает выходить за допустимые пределы.

Указанное ограничение усугубляется в многоотсчетных АЦПУ, у которых угловая скорость в точном отсчете увеличивается в коэффициент редукции раз.

С другой стороны, как аналоги, так и прототип не позволяют осуществлять преобразование в код производных угла - скорости и ускорения.

Целью данного изобретения является увеличение быстродействия преобразования.

Эта цель достигается тем, что в АЦПУ, содержащий генератор тактовой частоты, двоичный счетчик, цифровой сумматор, буферный регистр, линию задержки, первый реверсивный счетчик, синусно-косинусный вращающийся трансформатор и блок его возбуждения, при этом генератор тактовой частоты подключен к входу двоичного счетчика, группа старших выходов которого соединена с первыми входами цифрового сумматора и с адресными входами блока возбуждения, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими обмотками возбуждения синусно-косинусного вращающегося трансформатора, с вторыми входами сумматора соединены выходы первого реверсивного счетчика, а два старших разряда сумматора подключены к входам данных буферного регистра, тактовый вход которого подключен к выходу линии задержки, дополнительно введены: двухфазный формирователь импульсов, два компаратора, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента 2И-НЕ, элемент 4И, формирователь временного интервала, второй реверсивный счетчик, элемент 4ИЛИ, RS-триггер, мультиплексор и третий реверсивный счетчик: при этом выходы генератора тактовой частоты и младшего разряда двоичного счетчика соединены с первым и вторым входами двухфазного формирователя импульсов соответственно, а его первый и второй выходы подключены к первым входам элементов 2И-НЕ соответственно; входы первого и второго компараторов соединены с синусной и косинусной выходными обмотками синусно-косинусного вращающегося трансформатора соответственно; выходы последнего и предпоследнего разрядов буферного регистра соединены с входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно; первые входы элемента 4ИЛИ элемента 4И и второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединены и подключены к выходу первого компаратора; вторые входы элемента 4ИЛИ элемента 4И и третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединены и подключены к выходу второго компаратора; третьи входы элемента 4ИЛИ и элемента 4И объединены с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключены к выходу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ; четвертые входы элемента 4ИЛИ и элемента 4И объединены с первым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключены к выходу последнего разряда буферного регистра; выход элемента 4ИЛИ подключен к входу установки нуля RS-триггера, выход элемента 4И подключен к входу установки в единицу RS-триггера и входу формирователя временного интервала, выход RS-триггера подключен к направляющему входу мультиплексора, выходы второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к вторым входам элементов 2И-НЕ соответственно; первый и четвертый входы мультиплексора и входы суммирования первого и второго реверсивных счетчиков объединены и подключены к выходу первого элемента 2И-НЕ; второй и третий входы мультиплексора и входы вычитания первого и второго реверсивных счетчиков объединены и подключены к выходу второго элемента 2И-НЕ; входы установки нуля второго и третьего реверсивных счетчиков объединены и подключены к выходу формирователя временного интервала; первый и второй выходы мультиплексора соединены с входами суммирования и вычитания третьего реверсивного счетчика соответственно, а вход линии задержки подключен к выходу двоичного счетчика; при этом выход первого реверсивного счетчика является выходом кода преобразуемого угла, выход второго реверсивного счетчика является выходом кода угловой скорости преобразуемого угла, а выход третьего реверсивного счетчика является выходом кода углового ускорения преобразуемого угла.

Двухфазный формирователь импульсов содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента 2И, при этом первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми входами элементов 2И, второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента 2И, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента 2И; первый и второй входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ являются соответственно первым и вторым входами двухфазного формирователя импульсов, а выходы первого и второго элементов 2И являются соответственно первым и вторым выходами двухфазного формирователя импульсов.

Формирователь временного интервала содержит последовательно соединенные одновибратор, двоичный счетчик с переменным коэффициентом деления и одновибратор с инверсией.

Анализ аналогов и прототипа показывает, что в них содержатся отдельные отличительные признаки изобретения: в первом - СКВТ, генератор линейно изменяющегося кода: во втором - цифровой сумматор, преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик: в прототипе - буферный регистр и линия задержки. Однако перечисленные признаки являются функционально самостоятельными и техническое свойство каждого из них не является свойством всего устройства в целом.

Предлагаемый АЦПУ имеет отличные от прототипа существенные признаки - двухфазный формирователь импульсов, два компаратора, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента 2И-НЕ, элементы 4И и 4ИЛИ, RS-триггер, мультиплексор, формирователь временного интервала и соответствующие связи между ними, за счет совокупности которых в преобразователе создается усиление конечного положительного эффекта, заключающегося в более высоком быстродействии по сравнении с известными аналогами и прототипом. Таким образом, предлагаемый аналого-цифровой преобразователь угла соответствует критерию - "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена блок-схема АЦПУ, который содержит генератор тактовой частоты 1, двоичный счетчик 2, цифровой сумматор 3, линии задержки 4, буферный регистр 5, блок возбуждения 6, СКВТ 7, двухфазный формирователь импульсов 8, два компаратора 9 и 10, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11... 13, два элемента 2И-НЕ 14 и 15, первый реверсивный счетчик 16, элемент 4И 17, формирователь временного интервала 18, второй реверсивный счетчик 19, элемент 4ИЛИ 20, RS-триггер 21, мультиплексор 22 и третий реверсивный счетчик 23.

На фиг. 2 представлены временные диаграммы выходных напряжений, вырабатываемых блоками АЦПУ при преобразовании им входных параметров угла F в код угла D, код угловой скорости D и код углового ускорения D. При этом номерами блоков АЦПУ помечены соответствующие диаграммы.

На фиг. 3,а представлены блок-схема двухфазного формирователя импульсов 8 с соответствующими временными диаграммами, который содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 и два элемента 2И 21 и 22.

На фиг. 3,б представлена блок-схема формирователя временного интервала 18 с соответствующими временными диаграммами, который содержит последовательно соединенные одновибратор 27, двоичный счетчик с переменным коэффициентом деления 28 и одновибратор с инверсией 29.

АЦПУ в статическом режиме работает следующим образом.

Генератор тактовых импульсов 1 и двоичный счетчик 2 вырабатывает линейно изменяющийся код wT, который суммируется с выходным кодом угла АЦПУ D в двоичном сумматоре 3 и два старших разряда его поступают на вход буферного регистра 5. Запись кода wT+D в регистр 5 производится импульсами счетчика 2, задержанными линией задержки 4 на время действия переходных процессов в сумматоре 3. Выходной код старших разрядов счетчика 2 в двухфазном блоке возбуждения 6 преобразуется в аналоговые напряжения U•Sin(wT) и U•Cos(wT), которые поступают в соответствующие обмотки возбуждения СКВТ 7, работающего в режиме фазовращателя.

Импульсы генератора 1 поступают также на вход двухфазного формирователя импульсов 8, на второй вход которого приходят импульсы младшего разряда счетчика 2. В результате их взаимодействия, которое поясняется блок-схемой и временными диаграммами, представленными на фиг.3,а, на выходах формирователя 8 присутствуют две последовательности не перекрывающихся во времени импульсов, частота которых соответствует частоте младшего разряда счетчика 2, а длительность - длительности импульсов тактового генератора 1 (см. диаграммы 25 и 26 на фиг.3,а).

В выходных обмотках СКВТ 7 индуцируются напряжения U_s•Sin(wT+F) и U_c•Cos(wT+F), которые поступают на входы соответствующих компараторов 9 и 10 и преобразуются ими в напряжения прямоугольной формы ТТЛ уровней (см. диаграммы 9 и 10 на фиг.2).

Фаза выходного напряжения последнего разряда буферного регистра 5 эквивалентна фазе функции Sin(wT+D). Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 из комбинации двух разрядов регистра 5 вырабатывает напряжение, фаза которого эквивалентна фазе функции Cos(wT+D) (см. диаграммы 5 и 11 на фиг. 2). Производя логическое преобразование соответствующих импульсных последовательностей, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 вырабатывает за один период несущего напряжения два импульса во временных интервалах T2-TЗ и T6-T7, фазовые соотношения которых эквивалентны произведению Sin(wT+F)•Cos(wT+D). Аналогично элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 вырабатывает два импульса во временных интервалах T1-T4 и T5-T8, фазовые соотношения которых эквивалентны произведению Cos(wT+F)•Sin(wT+D). Элементы 2И 14 и 15 заполняют указанные интервалы суммирующей и вычитающей последовательностями импульсов формирователя 8. На диаграммах 14 и 15 фиг. 2 изображены схематически импульсные последовательности, присутствующие на выходах указанных элементов при разомкнутой обратной связи, т.е. при заторможенном реверсивном счетчике 16. Как видно временной интервал T2-TЗ меньше четверти периода на величину dT, а временной интервал T1-T4 больше четверти периода на эту же величина dT. Аналогичные соотношения и между интервалами T6-T7 и T5-T8.

Поскольку суммирующая последовательность импульсов элемента 14 поступает на вход сложения реверсивного счетчика 16, а вычитающая последовательность импульсов элемента 15 поступает на вход вычитания счетчика 16 и указанные последовательности импульсов не перекрывается во времени, то при замыкании обратной связи в фазовой следящей системе счетчик 16 будет изменять свой код до тех пор, пока счетные импульсы будут приходить на один какой-либо вход. А это будет возможно только в течение первого интервала dT, в результате чего он будет уменьшен до величины менее половины периода счетных импульсов. В итоге временной интервал T1-T4 станет равным по длительности и положению на временной оси интервалу T2-TЗ, а интервал T5-T8 интервалу T6-T7 и каждый из них в отдельности будет равен четверти периода частоты возбуждения, что возможно при равенстве угла F его двоичному эквиваленту D.

Таким образом в статическом режиме фазовый АЦПУ отработает начальное рассогласование по углу от нуля до 90^o за четверть периода напряжения возбуждения, а рассогласование от 90 до 180^o за полпериода напряжения возбуждения и в режиме слежения будет поддерживать равенство количества импульсов, поступающих на входы реверсивного счетчика 16.

В динамическом режиме процессы в данном АЦПУ аналогичны процессам отработки начального рассогласования, поскольку коррекция выходного кода D осуществляется в каждом интервале dT, образующемся при изменении входного угла F. Диаграмма 16 на фиг. 2 схематически иллюстрирует процесс слежения выходным кодом D за изменяющимся с постоянной скоростью входным углом F. В течение времени от 0 до T1, поскольку нет счетных импульсов, код D сохраняет предшествующее значение, а угол F уходит с постоянной скоростью F. В момент времени T1, в результате углового рассогласования образуется пропорциональный ему временной интервал dT1, который заполняется счетными импульсами формирователя 8, изменяющими код D счетчика 16 в сторону уменьшения углового рассогласования до величины динамической погрешности преобразования.

Особо необходимо подчеркнуть, что количество импульсов, поступивших на вход счетчика в течение интервала времени dT1, пропорционально величине углового рассогласования за интервал времени от 0 до T2, который численно равен четверти периода напряжения возбуждения, т.е. количество импульсов пропорционально угловой скорости F в указанный интервал времени.

В течение времени от T2 до T3 счетчик 16 изменяет свое состояние на величину плюс минус единица, так как на оба входа его приходят счетные импульсы, и поэтому не отслеживает изменяющийся угол F. В момент времени T3 образуется следующий временной интервал dT2, пропорциональный угловому рассогласованию, который также заполняется счетными импульсами, изменяющими код D в сторону уменьшения углового рассогласования. Опять же количество счетных импульсов в интервале dT2 пропорционально угловой скорости F за вторую четверть периода.

В остальные четверти периодов процессы протекают аналогично описанным.

Таким образом, если отдельно просуммировать счетные импульсы в течение определенного времени, то данный АЦПУ позволит получить код угловой скорости. Эту задачу выполняют блоки 17... 19 на фиг. 1. Элемент 4И 17 фиксирует начало измерительного периода и запускает формирователь временного интервала 18, в течение которого второй реверсивный счетчик 19 определяет разность счетных импульсов, поступивших на его входы. Эта разность D в двоичном исчислении будет эквивалентна угловой скорости F. В конце измерительного периода счетчик 19 обнуляется и далее процесс преобразования угловой скорости в код повторяется.

Как уже было отмечено, количество счетных импульсов, образующихся во временных интервалах dT, пропорционально угловой скорости. Причем, если угловая скорость постоянна, то в каждом интервале dT будет одинаковое количество счетных импульсов.

Однако, если преобразуемый угол F изменяется с переменной угловой скоростью, то число импульсов в каждом интервале dT также будет переменно и соответствовать угловой скорости в свою четверть периода. Вычисляя приращение количества счетных импульсов в течение периода напряжения возбуждения, данный АЦПУ позволяет получить код приращения угловой скорости, т.е. код углового ускорения. Эту задачу выполняют блоки 17, 18, 20...23.

С началом измерительного периода, который фиксируется элементом 4И 17, RS-триггер 21 устанавливается в такое состояние, при котором управляемый им мультиплексор 22 пропускает суммирующую и вычитающую последовательности импульсов элементов 2И-НЕ 14 и 15 соответственно на входы суммирования и вычитания третьего реверсивного счетчика 23. К концу первой половины периода напряжения возбуждения код счетчика 23 эквивалентен угловой скорости за это время. В момент времени T4 элемент 4ИЛИ 20 вырабатывает импульс, переключающий RS-триггер 21 в противоположное состояние, в результате чего мультиплексор 22 изменяет направление счета счетчика 23. В течение второй половины периода напряжения возбуждения суммирующая последовательность импульсов элемента 14 поступает на вычитающий вход счетчика 23, а вычитающая последовательность импульсов элемента 15 поступает на суммирующий вход счетчика 23. Таким образом, к концу первого периода на выходе счетчика 23 устанавливается код, эквивалентный приращению угловой скорости за этот период. В последующие периоды приращения накапливаются и к концу временного интервала, задающего формирователем 18, на выходе счетчика 23 устанавливается код углового ускорения D. После этого счетчик обнуляется и далее процесс преобразования углового ускорения в код повторяется.

Формирователь временного интервала 18, блок-схема которого и временные диаграммы протекающих в нем процессов представлены на фиг.3,б, содержит последовательно соединенные: одновибратор 27, вырабатывающий импульс, длительность которого намного меньше T/4; двоичный счетчик с переменным коэффициентом деления 28, у которого используется выход переноса; одновибратор с инверсией, вырабатывающий короткий импульс по спаду импульса переноса.

Как следует из диаграммы dF на фиг.2, методическая составляющая погрешности по углу данного АЦПУ, выраженная как разность между истинным значением угла и его двоичным эквивалентом, при постоянной угловой скорости вращения ротора СКВТ составляет dF=F-D•T/4•(1-F•T/360)
При этом максимальное значение угловой скорости, при которой АЦПУ не теряет своей работоспособности и следит за изменяющимся углом, достигает значения F= 180/T, что соответствует частоте вращения ротора СКВТ, равной половине частоты его возбуждения.

Так, например, при частоте вращения ротора СКВТ 3000 об/мин, что соответствует угловой скорости 18000 град/с, и частоте возбуждения СКВТ 4 кГц, динамическая погрешность преобразования АЦПУ не превысит 0,5^o.

Claims (3)

1. Аналого-цифровой преобразователь угла, содержащий генератор тактовой частоты, двоичный счетчик, сумматор, буферный регистр, линию задержки, первый реверсивный счетчик, синусно-косинусный вращающийся трансформатор и блок возбуждения, при этом генератор тактовой частоты подключен к входу двоичного счетчика, группа старших выходов которого соединена с первыми входами сумматора и с адресными входами блока возбуждения, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими обмотками возбуждения синусно-косинусного вращающегося трансформатора, с вторыми входами сумматора соединены выходы первого реверсивного счетчика, а два старших разряда сумматора подключены к входам данных буферного регистра, тактовый вход которого подключен к выходу линии задержки, а вход линии задержки подключен к выходу двоичного счетчика, при этом выход первого реверсивного счетчика является выходом кода преобразуемого угла, отличающийся тем, что в него дополнительно введены двухфазный формирователь импульсов, два компаратора, три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента 2И - НЕ, элемент 4И, формирователь временного интервала, второй реверсивный счетчик, элемент 4ИЛИ, RS-триггер, мультиплексор и третий реверсивный счетчик, при этом выходы генератора тактовой частоты и младшего разряда двоичного счетчика соединены с первым и вторым входами двухфазного формирователя импульсов соответственно, а его первый и второй выходы подключены к первым входам элементов 2И - НЕ соответственно, входы первого и второго компараторов соединены с синусной косинусной выходными обмотками синусно-косинусного вращающегося трансформатора соответственно, выходы последнего и предпоследнего разрядов буферного регистра соединены с входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно, первые входы элемента 4ИЛИ, элемента 4И и второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединены и подключены к выходу первого компаратора, вторые входы элемента 4ИЛИ, элемента 4И и третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединены и подключены к выходу второго компаратора, третьи входы элемента 4ИЛИ и элемента 4И объединены с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключены к выходу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четвертые входы элемента 4ИЛИ и элемента 4И объединены с первым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключены к выходу последнего разряда буферного регистра, выход элемента 4ИЛИ подключен к входу установки нуля RS-триггера, выход элемента 4И подключен к входу установки в единицу RS-триггера и входу формирователя временного интервала, выход RS-триггера подключен к управляющему входу мультиплексора, выходы второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к вторым входам элементов 2И - НЕ соответственно, первый и четвертый входы мультиплексора и входы суммирования первого и второго реверсивных счетчиков объединены и подключены к выходу первого элемента 2И - НЕ, второй и третий входы мультиплексора и входы вычитания первого и второго реверсивных счетчиков объединены и подключены к выходу второго элемента 2И - НЕ, входы установки нуля второго и третьего реверсивных счетчиков объединены и подключены к выходу формирователя временного интервала, первый и второй выходы мультиплексора соединены с входами суммирования и вычитания третьего реверсивного счетчика соответственно, при этом выход второго реверсивного счетчика является выходом кода угловой скорости преобразуемого угла, а выход третьего реверсивного счетчика является выходом кода углового ускорения преобразуемого угла.

2. Преобразователь угла по п.1, отличающийся тем, что двухфазный формирователь импульсов содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента 2И, при этом первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми входами элементов 2И, второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента 2И, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента 2И, первый и второй входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ являются соответственно первым и вторым входами двухфазного формирователя импульсов и подключены к выходу генератора тактовых импульсов и к выходу младшего разряда двоичного счетчика соответственно, а выходы первого и второго элемента 2И являются соответственно первым и вторым выходами двухфазного формирователя импульсов и подключены к первым входам элементов 2И - НЕ соответственно.

3. Преобразователь угла по п. 1, отличающийся тем, что формирователь временного интервала содержит последовательно соединенные одновибратор, двоичный счетчик с переменным коэффициентом деления и одновибратор с инверсией, при этом вход одновибратора подключен к выходу элемента 4И, а выход одновибратора с инверсией подключен к входам установки нуля второго и третьего реверсивных счетчиков.

Images