SU1001141A1 - Code-to-shaft angular position converter - Google Patents

Code-to-shaft angular position converter Download PDF

Info

Publication number
SU1001141A1
SU1001141A1 SU813286498A SU3286498A SU1001141A1 SU 1001141 A1 SU1001141 A1 SU 1001141A1 SU 813286498 A SU813286498 A SU 813286498A SU 3286498 A SU3286498 A SU 3286498A SU 1001141 A1 SU1001141 A1 SU 1001141A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
code
voltage
inputs
input
output
Prior art date
Application number
SU813286498A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Георгиевич Андрианов
Виталий Григорьевич Куницкий
Иосиф Моисеевич Урецкий
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8690
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8690 filed Critical Предприятие П/Я В-8690
Priority to SU813286498A priority Critical patent/SU1001141A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1001141A1 publication Critical patent/SU1001141A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control By Computers (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода информации из цифровой вычислительной машины (ЦВМ) .The invention relates to automation and computer technology and can be used in information output devices from a digital computer.

Известен преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий источник опорного напр жени , переключатель октантов, усилители мощности, функциональные генераторы, регистры и синусно-косинусный вращающийс  трансформатор (СКВТ)1.A code converter into a shaft rotation angle is known, which contains a voltage source, an octant switch, power amplifiers, functional generators, registers, and a sine-cosine rotating transformer (SCWT) 1.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  наличие болыцрго числа аналоговых блоков, что приводит к снижению надежности преобразовател .A disadvantage of the known converter is the presence of a large number of analog blocks, which leads to a decrease in the reliability of the converter.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс  преобразователь кода в угол поворота вала , содержащий исполнительное устройство , вал которого кинематически св зан с валом СКВТ, входна  обмотка которого подключена к источнику опорного напр жени , а его выходные об;мотки непосредственно и через инвер тирующие усилители соединены с вхо|дами переключател  октантов, регистры/ суммирующий усилитель и входы которого соединены с выходами пере:ключател  октантов, а выход соединен с аналоговым входом преобразовател  код - напр жение, цифровые входы которого подключены к преобразователю кодов, а выход через блок сравнени  и сервоусилитель подключен к входу исполнительного устройства 2,The closest to the proposed technical entity is a code converter in the shaft rotation angle, which contains an actuator, the shaft of which is kinematically connected to the shaft of the SSCR, the input winding of which is connected to the source of the reference voltage, and its output windings the amplifiers are connected to the inputs of the octant switch, the registers / summing amplifier and the inputs of which are connected to the outputs of the trans: octant switch, and the output is connected to the analog input of the converter - voltage, the digital inputs of which are connected to the code converter, and the output through the comparison unit and the servo amplifier is connected to the input of the actuator 2,

Известный преобразователь имеет р д недостатков:The known converter has a number of disadvantages:

относительно невысока  точность relatively low accuracy

10 преобразовани , обусловленна  непинейной зависимостью между углом разворота СКВТ и входным кодом угла, привод ща  к методическим ошибкам . преобразовани , превышающим 0,5°;10, due to the non-linear relationship between the rotation angle of the ACS and the input angle code, leading to methodological errors. conversions greater than 0.5 °;

1515

необходимость обеспечени  определенных коэффициентов передачи сумг ирующего усилител  с точностью,до четвертого знака требует применени  высокостабильных прецизионных элемен20 тов, что усложн ет устройство;the need to provide certain transfer coefficients of the summing amplifier with an accuracy up to the fourth digit requires the use of highly stable precision elements, which complicates the device;

наличие большого числа аналоговых блоков (инвертирующие усилители, переключатель октантов, блок сравнени , суммирующий усилитель) приводит к сни25 жению надежности, вызванному неста|бильностью работы в различных эксплуатационных услови х, и снижению точности преобразовател .the presence of a large number of analog blocks (inverting amplifiers, an octant switch, a comparison unit, a summing amplifier) leads to a decrease in reliability caused by instability of operation in various operating conditions and a decrease in the accuracy of the converter.

Цель изобретени  - повышение точ30 . ности и надежности преобразовател .The purpose of the invention is to increase the point 30. reliability and reliability of the converter.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе кода- в угол поворота вала, содержащем первый и вто рой регистры, выхода которых соединет ны с входами преобразовател  кодов, первый преобразователь код - напр жение , источник опорного напр жени , сервоусилитель, выход которого сое1цинеы с входом исполнительного устрой Ьтва, вал исполнительного устройства Кинематически св зан с валом синус но-косинусного вращающегос  трансформатора , введены посто нные запомийающие устройства, второй преобразователь код - напр жение и дешифратор знака, выход  которого соединены с первьми входами первого и второго преобразователей код - напр жение, выходы которых соединены с входными обмотками синусно-косинусного вращакацегос  трансформатора, выходна  обмотка которого соединена с входом сервоусилител , выходы преобразовател  кодов через посто нные запоминаюидае устройства соединены с вторыми входами преобразователей код напр жение , третьи входы которых подключены к входу источника опорного йапр жени , выход первого регистра управлени  соединен с входом дешифратора знака.The goal is achieved by the fact that in the code converter - into the shaft rotation angle, containing the first and second registers, whose outputs are connected to the code converter inputs, the first code converter is voltage, reference voltage source, servo amplifier, the output of which is connected to the input actuator, actuator shaft Kinematically connected to the shaft is a sine-cosine rotary transformer, fixed storage devices are introduced, the second transducer code is voltage and decryption the sign torus, the output of which is connected to the first inputs of the first and second converters code - voltage, the outputs of which are connected to the input windings of a sine-cosine rotary transformer, the output winding of which is connected to the input of the servo amplifier, the outputs of the code converter are permanently connected to the second inputs converters voltage code, the third inputs of which are connected to the input of the reference voltage source, the output of the first control register is connected to the input of the decoder sign.

На чертеже приведена функциональна  cxejvia преобразовател  кода в угол поворота вала.The drawing shows a functional cxejvia converter code in the angle of rotation of the shaft.

Преобразователь содержит регистр 1 дешифратор 2 знака, преобразователь 3 кодов, регистр 4, посто нные запоминающие устройства (ПЗУ) 5 и 6, преобразователи код - напр жение (ПКН) 7 и 8, источник 9 опорного напр жени , синусно-косинусный вращающийс  трансформатор 10, сервоусилитель 11 и исполнительное устройство 12.The converter contains a register 1 decoder 2 characters, a converter 3 codes, register 4, permanent memory devices (ROM) 5 and 6, code-voltage converters (PKN) 7 and 8, reference voltage source 9, sine-cosine rotating transformer 10 , servo amplifier 11 and actuator 12.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

. , Входной код угла, поступающий от внешнего устройства, записываетс  в регистры 1 и 4, причем в регистре 1 хранитс  код двух старших разр дов,. The input angle code from the external device is written to registers 1 and 4, and in register 1 the code of the two most significant bits is stored,

а в регистре 4 - код младших разр дов угла. .and in register 4, the code for the lower bits of the angle. .

Регистр 1 управл ет дешифратором 2 знака и выдачей в зависимости от квадранта, в которсм находитс  згщаваемый угол, пр мого или обратного кода с выходов преобразовател  3 на адресные входы ПЗУ 5 и б.Register 1 controls the decoder 2 characters and the issuance, depending on the quadrant, in which there is a playable angle, direct or reverse code from the outputs of the converter 3 to the address inputs of the ROM 5 and b.

Дешифратор 2 знака представл ет собой стандартный двоичный дешифратор двухразр дного кода (функционирующий согласно таблице 1), выходные сигналы которого осуществл ют управление знаковыми разр дами ПКН 7; и 8,The decoder 2 characters is a standard binary decoder of a two-digit code (functioning according to Table 1), the output of which controls the sign bits of the PCN 7; and 8,

Т а б л и ц а 1Table 1

Код регистра Sltfnts n) j s(nlcos)Register code Sltfnts n) j s (nlcos)

ПЗУ 5 и 6 представл ют собой два идетичных посто нных запоминающих устройства (ПЗУ), содержимое каждой празр дной  чейки которых представл е собой эначение синуса кода адреса этой  чейки в пределах от О до 1.. Такие блоки пам ти могут быть изготовлены потребителег.1 на базе прогрщ сиируемых ЗУ, например серий 556РТ, 573РФ, а также выпускаютс  серийно, запрограммированные «а заводе-изготовителе , например ИМС 505РБЗ 0068....0071.ROM 5 and 6 are two identical permanent storage devices (ROM), the contents of which each memory cell is the value of the sine of the address code of this cell in the range from 0 to 1. Such memory blocks can be made by consumer. on the basis of progressed storage devices, for example the 556PT, 573RF series, as well as commercially available, programmed at the factory, for example IMS 505RBZ 0068 .... 0071.

С преобразовател  кодов 3 на г1Дресный вход ПЗУ 5 поступают пр мые коды угла в нечетных квадрантах и обратного кода угла - в четньах квадрантах , а на адресный вход ПЗУ 6 пр мые коды угла в четжис квадрантах и обратные коды - в нечетных ( 2) .From the code converter 3, direct angle codes in odd quadrants and reverse angle codes are received in even quadrants on r1 input of ROM 5, and forward codes of angle are in odd (2) codes on the address input of ROM 6.

Таблица2Table 2

0-90 90-180 180-270 270-3600-90 90-180 180-270 270-360

Пр мой Pr my

Claims (2)

Обратный Обратный Пр мой Пр мой Обратный Пр мой Обратный При подаче пр мого кода на входы ПЗ 5 и б и на их выходах формируетс  значение кода синуса угла, заданного входным кодом в пределах от О до 1/2 при подаче обратного кода - значение синуса угла, дополнительного до F/2, т.е. значение косинуса. Сформир . ванные коды синуса и косинуса младших разр дов угла поступают на первые входы 7 и 8, представл ющих собой четырехквадрантные цифро-анало вые перемножители (могут быть испбль зоватл микросхемы серий 572ПА, ИрвПА) , на вторые входы которых,  в л ющиес  входами знакового разр да, поступают управл кадие сигналы с выхода дешифратора знака 2. На третьи аналоговые входаа ПКН 7 и 8 поступает переменное напр жение возбуждени  от источника опорного напр жени  9. ПКН 7 и 8 осуществл ют цифро-аналоговое перемножение опорного напр жени  источника 9 на синус и косинус угла, задаваемого внешним устройством, с учетом знака, определ емого сигналам с дешифратора 2, такшк образс 4, что фаза нгшр жени  на выходе ПКП 7 совпадает с фазой опорного напр жени  источника 9 в первом и втором квадрантах и противоположна фазе сторного напр жени  в треть« и четвертом квадрантах, а фаза напр жени  на выходе ПКН 8 совпадает с фазой опорного напр жени  во втором и третьем квадрантах и противоположна в осталь ных квадрантах. Благодар  этоглу на выходе ПКН 7 и 8 формируютс  напр жени  и t)U j5 nuj-ts ne Ug(t)-U j5«tiiwtcose, где UQ - амплитуда опорного напр жени  } Ц) - частота опорного напр жени  9 - угол, задава лый входным кодом. Эти напр жени  поступают на входные обмотки СКВТ 10, в результате чего на выходной обмотке СКВТ 10 формируетс  напр жение :U svnoots n 9co5at.-U,j3inujtcoses T4ol. О w-t sit (9-oL) где d - угол поворота вгша СКВТ 10. Напр жение с выходной обмотки СКВТ io через сервоусилитель 11 поступает на вход исполнительного уст ройства 12, которое разворачивает вал СКВТ 1 до тех пор, пока напр  жениё рассогласовани  на выходной об 1мотке СКВТ 10 не станет равным нулю, ,Шри этом 5tn(0-ot) О и 8 ct, т.е. поворота вала равен углу, задаваемому кодом от внешнего цифрового устройства, В предлагаеглом преобразователе точность преобразовани кода в угол поворота вала определ етс , в основном , разр дностью ПЗУ и ПКН, а стабильность и надежность работы обеспечиваетс  исключением аналоговых узлов и возможностью выполнени  устройства полностью на цифровых и цифроаналоговых интегральных схемах. Испытани  макета преобразовател  с использованием 9-разр дных ПЗУ и ПКН подтвердили правильность сказанного , причем суммарна  ошибка преобразовани , включающа  в себ  температурную нестабильность и ошибку след щей системы, не превышала 15. Формула изобретени  Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий первый и второй регистры, выходы которых соединены с входами преобразовател  кодов , первый преобразователь код - напр жение , источник опорного напр жени , сервоусилитель, выход которого соединен с входом исполнительного устройства, вал исполнительного устройства кинематически св зан с валом синусно-косинусного вращающегос  трансформатора, отличаю щи йс   тем, что, с целью повыиени  точности и надежности, в него введены посто нные запоминающие устройства, второй преобразователь код - напр жение и дешифратор знака, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго преобразователей код - напр жение, выходы которых соединены с входными обметками синуснокосинусного вращающегос  тра.нсформатора , выходна  обмотка которого соединена с входом сервоусилител , выходы преобразовател  кодов через посто нные запоминающие устройства соединены с вторыми входами преобразователей код - напр жение, третьи входы которых подключены к входу источника опорного напр жени , выход первого регистра соединен с входе дешифратора знака. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Вульвет Дж. Датчики в цифровых системах. М., Энергоиздат, 1981, с. 171. Reverse Reverse Pry Pry Reverse Pry My Reverse When the direct code is fed to the PZ 5 and B inputs and their outputs, the sine code value of the angle specified by the input code in the range from O to 1/2 is formed when the return code is fed - the sine of the angle up to F / 2, i.e. cosine value. Formed. The sine and cosine codes of the least significant angle bits are fed to the first inputs 7 and 8, which are four-quadrant digital-analog multipliers (they can be used for 572PA, IrvPA microcircuit chips), the second inputs of which are sign inputs , control signals are received from the output of the character decoder 2. The third analog inputs of VCP 7 and 8 receive a variable excitation voltage from voltage source 9. PKN 7 and 8 perform digital-analog multiplication of the voltage reference of source 9 by si The nus and cosine of the angle specified by the external device, taking into account the sign determined by the signals from the decoder 2, also has a pattern 4, that the pickup phase at the control panel 7 output coincides with the phase of the reference voltage of source 9 in the first and second quadrants the third and fourth quadrants, and the voltage phase at the output of the PCN 8 coincides with the phase of the reference voltage in the second and third quadrants and is opposite to the other quadrants. Due to this, voltage is generated at the output of PCN 7 and 8 and t) U j5 nuj-ts ne Ug (t) -U j5 "tiiwtcose, where UQ is the amplitude of the reference voltage} C) is the frequency of the reference voltage 9 - the angle LY input code. These voltages are applied to the input windings of the ACS 10, as a result of which a voltage is formed on the output winding of the ACS 10: U svnoots n 9co5at.-U, j3inujtcoses T4ol. Wt sit (9-oL) where d is the angle of rotation vgsha SSCT 10. The voltage from the output winding of SQWT io through the servo amplifier 11 is fed to the input of the executive device 12, which turns the shaft SQTT 1 until the output voltage mismatch about winding SCWT 10 will not become zero, Sri this 5tn (0-ot) O and 8 ct, i.e. shaft rotation is equal to the angle specified by the code from an external digital device. In the proposed converter, the accuracy of converting the code to the shaft rotation angle is determined mainly by the size of the ROM and PCN, and the stability and reliability of operation is ensured by the exclusion of analog nodes and and digital-to-analog integrated circuits. Testing the transducer layout using 9-bit ROMs and PKN confirmed the above, and the total conversion error, including temperature instability and the tracking system error, did not exceed 15. Invention code converter in the angle of rotation of the shaft containing the first and second registers , the outputs of which are connected to the inputs of the code converter, the first converter code is voltage, the source of the reference voltage, the servo amplifier, the output of which is connected to the input of the executive The drives, the actuator shaft are kinematically connected with the shaft of a sine-cosine rotary transformer, which are distinguished by the fact that, in order to improve accuracy and reliability, permanent memory devices are introduced into it, the second code converter is a voltage and a decoder of the sign, the outputs of which connected to the first inputs of the first and second transducers code - voltage, the outputs of which are connected to the input slips of the sine-sinus-rotating rotary field transformer, the output winding of which is connected to the input the servo amplifier, the code converter outputs are connected to the second inputs of the code-voltage transducers through third-party storage devices, the third inputs of which are connected to the input of the reference voltage source, the output of the first register connected to the input of the character decoder. Sources of information taken into account in the examination 1. Vulvet J. Sensors in digital systems. M., Energoizdat, 1981, p. 171. 2.Авторское свидетельство СССР 703903, кл. Н 03 К 13/02, 1977 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 703903, cl. H 03 K 13/02, 1977 (prototype). „J„J
SU813286498A 1981-05-04 1981-05-04 Code-to-shaft angular position converter SU1001141A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813286498A SU1001141A1 (en) 1981-05-04 1981-05-04 Code-to-shaft angular position converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813286498A SU1001141A1 (en) 1981-05-04 1981-05-04 Code-to-shaft angular position converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1001141A1 true SU1001141A1 (en) 1983-02-28

Family

ID=20957383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813286498A SU1001141A1 (en) 1981-05-04 1981-05-04 Code-to-shaft angular position converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1001141A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4070665A (en) High accuracy digital to analog resolver converter
WO2006043403A1 (en) Encoder signal processor and processing method
US5506579A (en) Absolute encoder using multiphase analog signals
US4160245A (en) Apparatus for converting digital angular data into analog sine and cosine components
SU1001141A1 (en) Code-to-shaft angular position converter
CN206389341U (en) A kind of sine wave digital phase shift circuit
US4072940A (en) Digital to analog resolver converter
US4383317A (en) Shaft angle encoder having a circuit for synthesizing a skipped track output signal
JPS61278712A (en) Angular position/linear voltage converter
SU1164665A1 (en) Digital-analog servo device
US4097858A (en) Digital to analog resolver converter
US3566394A (en) Digital code to analog angle conversion system
RU2184991C2 (en) Antenna drive control system
US4370642A (en) Single non-linear converter ladder network having analog switches with digital control
SU1283968A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU1236613A1 (en) Digital-to-shaft turn angle converter
SU1029143A1 (en) Digital-analog servo system
SU1751852A1 (en) Converter of code to shaft rotation angle
CN106533393A (en) Sine wave digital phase shifting circuit
JPH01297510A (en) Angle value digitization method and apparatus for execution thereof
Prokofiev et al. Development Signal Processing Integrated Circuit for Position Sensors with High Resolution
SU1640816A1 (en) Angle-to-number converter
JPH02186221A (en) Interpolation apparatus of encoder
SU485554A1 (en) Code-angle converter
SU1580556A1 (en) Angle-of-turn-to-code converter