RU2240650C1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents
Преобразователь угла поворота вала в код Download PDFInfo
- Publication number
- RU2240650C1 RU2240650C1 RU2003108801/09A RU2003108801A RU2240650C1 RU 2240650 C1 RU2240650 C1 RU 2240650C1 RU 2003108801/09 A RU2003108801/09 A RU 2003108801/09A RU 2003108801 A RU2003108801 A RU 2003108801A RU 2240650 C1 RU2240650 C1 RU 2240650C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- sine
- outputs
- cosine
- converter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразователям угла поворота вала в код, и может быть использовано в системах обработки данных. Техническим результатом является повышение точностных характеристик преобразователя. Технический результат достигается за счет того, что преобразователь содержит синусно-косинусный датчик угла, два блока умножения, блок вычитания, компаратор, блок синусно-косинусного преобразования кода, блок преобразования амплитуды напряжения в последовательный код, реверсивный счетчик. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразователям угла поворота вала в код, и может быть использовано в системах обработки данных.
Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, блоки умножения, блок вычитания, компаратор, реверсивный счетчик и блок синусно-косинусного преобразования кода (см. а.с. СССР №590795, кл. G 08 C 9/04, 1976 г.).
Недостатком преобразователя является невысокое быстродействие и низкие точностные характеристики.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь угла поворота вала в код, принятый за прототип и содержащий (см. а.с. СССР №691909, кл. G 08 C 9/00, 1979 г.) синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к информационным входам первого и второго блоков умножения, выходы которых подключены ко входам блока вычитания, выход которого подключен ко входу блока преобразования амплитуды напряжения в последовательный код и к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к общей шине, а выход - подключен к одному из входов реверсивного счетчика, другой вход которого подключен к выходу блока преобразования амплитуды напряжения в последовательный код, а выходы - подключены ко входу блока синусно-косинусного преобразования кода и одновременно являются выходом преобразователя, первый и второй выходы блока синусно-косинусного преобразования кода подключены соответственно к управляющим входам первого и второго блоков умножения.
Недостатком преобразователя является низкая точность, обусловленная тем, что при использовании в качестве блока синусно-косинусного преобразования кода серийно выпускаемых промышленностью постоянных запоминающих устройств ПЗУ типа 505РЕ3, дискрет программной прошивки которых составляет 10 угловых минут, кодируемая преобразователем информация от одного значения до другого также изменяется с дискретом 10 угловых минут, а в пределах 10 угловых минут она теряется.
Цель изобретения - повышение точностных характеристик преобразователя.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к информационным входам первого и второго блоков умножения, выходы которых подключены ко входам блока вычитания, выход которого подключен ко входу блока преобразования амплитуды напряжения в последовательный код и к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к общей шине, а выход - подключен к одному из входов реверсивного счетчика, другой вход которого подключен к выходу блока преобразования амплитуды напряжения в последовательный код, блок синусно-косинусного преобразования кода, выходы старших разрядов реверсивного счетчика подключены ко входам блока синусно-косинусного преобразования кода и одновременно являются выходами старших разрядов преобразователя, первый и второй выходы блока синусно-косинусного преобразования кода подключены соответственно к управляющим входам старших разрядов первого и второго блоков умножения, управляющие входы младших разрядов которых объединены, подключены к выходам младших разрядов реверсивного счетчика и одновременно являются выходами младших разрядов преобразователя.
Структурная схема преобразователя угла поворота вала в код представлена на чертеже.
Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный датчик угла 1, первый 2 и второй 3 блоки умножения, блок 4 вычитания, компаратор 5, блок 6 синусно-косинусного преобразования кода, блок 7 преобразования амплитуды напряжения в последовательный код, реверсивный счетчик 8.
Выходы синусно-косинусного датчика угла 1 соединены с информационными входами первого 2 и второго 3 блоков умножения, выходы первого 2 и второго 3 блоков умножения соединены со входами блока 4 вычитания, выход блока 4 вычитания соединен со входом блока 7 преобразования амплитуды напряжения в последовательный код и с первым входом компаратора 5, другой вход компаратора 5 соединен с шиной нулевого потенциала преобразователя, выход компаратора 5 соединен с одним из входов реверсивного счетчика 8, выход блока 7 преобразования амплитуды напряжения в последовательный код соединен с другим входом реверсивного счетчика 8, выходы старших разрядов реверсивного счетчика 8 соединены со входами блока 6 синусно-косинусного преобразования кода и одновременно являются выходами старших разрядов преобразователя, первый и второй выходы блока 6 синусно-косинусного преобразования кода соединены соответственно с управляющими входами старших разрядов первого 2 и второго 3 блоков умножения, выходы младших разрядов реверсивного счетчика 8 соединены с управляющими входами младших разрядов разрядов первого 2 и второго 3 блоков умножения и одновременно являются выходами младших разрядов преобразователя.
Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.
При повороте вала синусно-косинусного датчика угла 1 на некоторый угол αi, в его выходных обмотках вырабатываются напряжения, амплитуда которых пропорциональна синусу и косинусу угла поворота вала. Напряжение Ucos αi с косинусной обмотки синусно-косинусного датчика угла 1 умножается первым 2 блоком умножения на цифровой код (N1+N"), а напряжение Usin αi с синусной обмотки синусно-косинусного датчика угла 1 умножается вторым 3 блоком умножения на цифровой код (N2+N"). Выходные напряжения с выходов первого 2 и второго 3 блоков умножения вычитаются на блоке 4 вычитания, на выходе которого получается напряжение:
где N1 и N2 - выходные коды блока 6 синусно-косинусного преобразования кода, причем N1=sin N', а N2=cos N';
N' - исходный код старших разрядов реверсивного счетчика 8;
N" - исходный код младших разрядов реверсивного счетчика 8;
N=(N'+N") - полный исходный код реверсивного счетчика 8.
Тогда выражение (1) можно привести к виду:
Таким образом, после первого преобразования на выходе блока 4 вычитания получается напряжение ΔU. Компаратор 5 анализирует знак напряжения ΔU, а блок 7 преобразования амплитуды напряжения в последовательный код преобразует напряжение ΔU в число импульсов N3, которое в зависимости от логического сигнала с выхода компаратора 5 суммируется или вычитается в реверсивном счетчике 8 с его исходным кодом, т.е.:
где N4 - полный исходный код реверсивного счетчика 8, полученный после первого преобразования;
N4' - код старших разрядов реверсивного счетчика 8, полученный после первого преобразования;
N4" - код младших разрядов реверсивного счетчика 8, полученный после первого преобразования.
После очередного преобразования на выходе блока 4 вычитания получаем напряжение:
причем /ΔU/>>/ΔU1/
Блок 7 преобразования амплитуды напряжения в последовательный код преобразует напряжение ΔU1 в число импульсов N5, которое в зависимости от логического сигнала с выхода компаратора 5 суммируется или вычитается в реверсивном счетчике 8 с кодом N4, полученным в предыдущем цикле преобразования, т.е.:
После преобразования на выходе блока 4 вычитания получаем:
и т.д. до момента достижения заданной точности, когда:
Таким образом, производя одновременное умножение напряжений Usin α и Ucos α с выходов синусно-косинусного датчика угла 1 через старшие разряды первого 2 и второго 3 блоков умножения на коды Ni=cos Ni' и Ni=sin Ni' соответственно, поступающих с первого и второго выходов блока 6 синусно-косинусного преобразования кода, а также через младшие разряды первого 2 и второго 3 блоков умножения на код Ni" в пределах 10 угловых минут, поступающего непосредственно с выхода младших разрядов реверсивного счетчика 8, что реализует линейный режим преобразования, т.к. синусно-косинусная зависимость в диапозоне от 0 до 360° в пределах 10 угловых минут изменяются практически по линейному закону, и в данном случае позволяет производить преобразование с дискретом ≤1 угловой минуты и, тем самым, в значительной степени повысить точность преобразования в целом.
Claims (1)
- Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к информационным входам первого и второго блоков умножения, выходы которых подключены ко входам блока вычитания, выход которого подключен ко входу блока преобразования амплитуды напряжения в последовательный код и к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к общей шине, а выход подключен к одному из входов реверсивного счетчика, другой вход которого подключен к выходу блока преобразования амплитуды напряжения в последовательный код, блок синусно-косинусного преобразования кода, отличающийся тем, что выходы старших разрядов реверсивного счетчика подключены ко входам блока синусно-косинусного преобразователя кода и одновременно являются выходами старших разрядов преобразователя, первый и второй выходы блока синусно-косинусного преобразователя кода подключены соответственно к управляющим входам старших разрядов первого и второго блоков умножения, управляющие входы младших разрядов которых объединены, подключены к выходам младших разрядов реверсивного счетчика и одновременно являются выходами младших разрядов преобразователя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003108801/09A RU2240650C1 (ru) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Преобразователь угла поворота вала в код |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003108801/09A RU2240650C1 (ru) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Преобразователь угла поворота вала в код |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2240650C1 true RU2240650C1 (ru) | 2004-11-20 |
RU2003108801A RU2003108801A (ru) | 2004-12-20 |
Family
ID=34310607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003108801/09A RU2240650C1 (ru) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | Преобразователь угла поворота вала в код |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2240650C1 (ru) |
-
2003
- 2003-04-01 RU RU2003108801/09A patent/RU2240650C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2240650C1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
RU58825U1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь | |
Wang et al. | Coding optimization for the absolute optical rotary encoder | |
RU2310984C1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
RU2240651C1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1105920A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
RU2250561C2 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
RU2270519C1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
RU2286012C1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1297227A1 (ru) | Преобразователь угол-код | |
RU2260906C2 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU862164A1 (ru) | Преобразователь угла повороата вала в код | |
RU2254672C2 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU691909A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU809283A2 (ru) | Преобразователь угла поворотаВАлА B КОд | |
SU1162042A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU721768A1 (ru) | Фазовый цифровой преобразователь | |
SU960883A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU892703A1 (ru) | Аналого-цифровой преобразователь | |
SU565309A1 (ru) | Накапливающий регистр | |
SU390546A1 (ru) | Всесоюзная i | |
SU1190483A1 (ru) | Преобразователь амплитуды одиночного импульса | |
SU636654A1 (ru) | Функциональный преобразователь угла поворота в цифровой код | |
RU2240569C1 (ru) | Интегральный преобразователь | |
SU970417A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180402 |