SU1123044A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВО- РОТА ВАЛА В КОД, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, второй выход счетчика соединен с входом одфрового синусно-косинусного формировател , первый выход которого соединен й первыми входами первого преобразовател  код - напр жение и второго блока элементов И, второй выход цифрового синусно-косинусного форьмровател  соединен, с первыми входами второго преобразовател  коднапр жение и третьего блока элементов И, синусно-косинусный вращающийс  трансформатор, сумматор и нуль-орган, выход которого соединен с вторыми входами первого, второго и третьего блоков элементов И, фазочувствительный детектор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , вход фазочувствительного детектора подключен к выходу сзгмматора, а выход подключен к входу нуль-органа, выходы синусно-косинусиого вращающегос  трансформатора подключены к вторым входам преобразователей код - напр жение, выходы которых подключены к входам сумматора.

Description

1 Изобретение относитс  к авТоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управлени  дл  ввода угловых величи в цифровую вычислительную машину. Известен преобразователь угла по ворота вала в код, содержащий генератор импульсов, счетчик, цифровой синусно-косинусный формирователь, блоки элементов И, преобразователи код - напр жени , синусно-косинусный вращающийс  трансформатор и нуль-орган. Выход генератора иьй1уль сов подключен к входу счетчика, выхода которого св заны с входам циф рового синусно-косинусного формиро вател  и первыми входами первого бл ка элементов И, выходы цифрового синусно-косинусного формировател  подключены к п&рвым входам второго и третьего блоков элемента И и с входами преобразовател  код-напр же ни , входы синусно-косинусного вращающегос трансформатора подключены к выходам преобразомтепей код напр жение, а выход - к вхо нульоргана . Выход,нуль-органа подключен к вторым входам блоков элементов И 1. Недоста ток такого преобразовател  - невысока  точность преобразо вани  . Известен также преобразователь угла поворота в код, содержащий генератор импульсов, счетчик, цифровой синусно-косинусный формиро-, ватель, блоки элементов И, синуснокосинусный врап аюпрнйс  трансформатор , блок фазбчувствительных детекторов , первь и второй преобразователи код-иалр жвни , суммируюощй усилитель и нуль-орган. Выход генератора импульсов соединен с входом счетчика, первый выход которого сое динен с первьм входом первого блока элементов И, второй выход счетчи ка соединен с входом цифрового синусно-косивусного формировател , пе вый выход которого соединен с первыми входами первого преобразовател  код-напр жение и второго блока элементов И, второй выход цифрового синусно-косинусного формировател соединен с первыми входами второго преобразовател  код-напр жение и тр тьего блока элементов И, выходы синусио-косинусного вращающегос  тран форматора (СКВТ) подключены к вхоА дам блока фазочувствительных детекторов , выходы которого подключены к вторым входам преобразователей код-напр жение, выходы которых подключены к входам преобразователей код-напр жение, выходы которых подключены к входам суммирующего усилител . Выход суммирующего усилите-: л  подключен к входу нуль-органа, выход которого подключен к вторым входам блока элементов И 2 . Недостаток известного преобразовател  - наличие погрешности, вносимой блоком фазочувствительных детекторов , введенных мезццу выходами СКВТ и входами преобразователей коднапр жение , котора  увеличивает общую инструментальную погрещность преобразовател . Прин в погрешности первого и второго фазочувствительных детекторов (выпр мителей) равными по величине и знаку и обозначив их & , получим на выходах блока , фазочувствительных детекторов напр жени  ) и sin 9 4 А i UjCt) и cos в - u . После ана1лого-вд1фрового перемножени  на выходах преобразователей коднапр жение образуютс  сигналы: U,{t) (и sin 0 + а ) cosCf , U4(t) (и cos 0 - Л) sin qi ,  ри Ср 2tf i/2., где 6 - угол поворота СКВТ, fp - частота импульсов генератора; п - разр дность преобразовател . , После суммировани  напр жение, подаваемое на вход нуль-органа, будет иметь вид U,(t) (и sin в -I- Л ) cos (f (и cos в + Ь) sin (f или: и. (t) (и sin В .- cos Ср + -f и cos в sin (р ) + Д (cos Cf + sinCf ), следовательно, иЛе) и sin ((f - 0 ) + (45 --ср). Отсюда видно, что знакопеременна  величина ошибки & cos ( Ц|) ведет к неоднозначности срабатывани  нуль-органа, что понижает точность работы известного преобразовател . Цель изобретени  - повышение точности преобрдзовател .

3

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе угла пов рота ва.па в код, содержащем генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, второй выход счетчика соединер с входо цифрового синусно-косинусного формировател , первый выход которого соединен с первь ш входами первого преобразовател  - код-напр жение и второго блока элементов И, второй выход цифрового сииусно-косинуеного формировател  соединен с первыми входами второго преобразовател  код-напр жение и третьего блока элементов И, синусно-косинусный вращающийс  трансформатор, сумматор и нуль-орган, выход которого соединен с втopы вl входами первого, второго и третьего блоков элементов И, фазочувствительный детекторj вход фаэочувствительного детектора подключен к выходу с матора,, а выход подключен к входу нуль-органа, выходы синусно-косинусного вращающегосй трансформатора подключены к вторым входам преобразователей код-напр жение , выходы которых подключены к входам сумматора,

На чертеже приведена блок-схема преобразовател  угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, цифровой синусно-косинусный формирователь 3, блоки 4-6 элементов И, синусно-косинусный вращающийс  трансформатор 7 (СКВТ), преобразователи 8 и 9 код-напр жение, сумматор 10, фазочувствительный детектор И и нуль-орган 12.

Выходы блока 4 элементов И  вл ютс  выходами кода угла, а выходы блоков 5 и 6 элементов И - выходами кода синуса и кода косинуса угла поворота СКВТ 7.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом .

Счетчик 2 подсчитывает импульсы , поступакнцие с выхода генератора 1, формиру  циклический коД) который поступает на первые входы блока 4 элементов И и на входы формировател  3, на выходах которого формируютс  коды синуса и косинуса

444

угла. Коды синуса и косинуса угла поступают на первые входы блоков 5 и 6 элементов И и на цифровые входы преобразователей 8 и 9. На обмотку возбуждени  СКВТ подаетс  напр жение непосредственно от источника переменного напр жени  (не показан).

Переменные напр жени  с выходных обмоток СКВТ 7 вида U, (t) U .t «sin в ; (t) и sin 6) t cos 9 , где GJ - кругова  частота опорного напр жени  СКВТ, поступают на аналоговые входы преобразователей 8 и 9 код - напр жение. Преобразователи 8 и 9 осуществл ют цифроаналоговое перемножение входных сигналов, в результате чего на их выходах формируютс  сигналы вида Ui(t) и sin (ij t sin 9 cos Cf ;

при t( 2&1т1/2

U(t) и sinw t-cos e sin Cf . Сигналы с выходов преобразователей 8 и 9 подаютс  на сумматор 10, на выходе которого формируетс  сигнал UjCt) и sin W t (sin в cosif +

+ cos в sin V ) Коэффициент передачи сумматора 10 по первому и второму входам равен единице, поэтому

Uy(t) и sin Ы t- sin (tf - fli). Сигнал с выхода сумматора 10 пос- тупает на вход фазочувствительиого детектора П. Сигнал на выходе

фазочувствительного детектора 11 имеет вид

- и sin (tf -в), т.е. иа входе нуль-органа 12 формируетс  синусоидальное иапр  еиие с частотой, определ екой частотой импульсов геиератора 1 и разр диостыо преобразовател , и со сдвигом фазы, определ емьм углом повсфота ротора СКВТ 7 -. Сигнал с выхода у з1лител  1 i поступает на hynb-opraH 12, который фор1 в1рует И1 в1упьсы в мсмеит перехода сииуссшда ьиого иащ  жени  через нуль от отрицательиого зиаг сни  к поло ителы{ П4 Г. Эти  мпульсы поступают на вторые входы блоков 4-6 злемеитов И, разреша  :считывание кодов с счетчика 2 и формировател  3 (кода угла, кода синуса, кода косинуса).

Ш едлагае о 1й преобразователь угла поворота вала в код отличаетс  5 от известньк повышенной точностью за счет ослаблени  вли ни  погреюности , вносимой блоком фазочувстви1123044« тельных детекторов на погрешность преобразовател  угла поворота вала в код.

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВО- ^у РОТА ВАЛА В КОД, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, второй выход счетчика соединен с входом циф* рового синусно-косинусного формирователя, первый выход которого сое динен С' первыми входами первого • преобразователя код - напряжение и второго блока элементов И, второй ; выход цифрового синусно-косинусного формирователя соединен, с первыми входами второго преобразователя коднапряжение и третьего блока элементов И, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, сумматор и нуль-орган, выход которого соединен с вторыми входами первого, второго и третьего блоков элементов И, фазочувствительный детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, вход фазочувствительного детектора подключен к выходу сумматора, а выход подключен к входу нуль-органа, выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены к вторым входам преобразователей код - напряжение, выходы которых подключены к входам сумматора.

   SU„„ 1123044

   1 1123044