Изобретение относитс к вычислительной технике, а именно к способам преобразовани угла поворота вала в код, и может быть использовано при создании автоматизированных информационных и управл ющих систем с цифровыми вычислительными машинами По основному авт.св. N 407367 известен способ преобразовани вала в код, основаанный на преобразовании угла поворота в синфазные напр жени йеременного тока, амплитуды которых nponopUHOHaJibHbi соответственно синусу и косинусу угла поворота, преобра зовани синфазных напр жений в сигна фаза которого линейно св зана с угло поворота, синфазные напр жени преоб разуют во второй сигнат, фаза которо го линейно св зана с дополнением угла поворота до 360°, сравнивают значени фаз сигналов и по результату сравнени определ ют код угла поворо та вала Л . Недостатком известного способа в л етс низкое быстродействие, поскол ку в каждом измерении формируют последовательно два сигнала путем коммутации синфазных напр жений перемен ного тока, сравнивают значени фаз сигналов и по результату сравнени формируют код. Цель изобретени - повьшение быстродействи преобразовани угла поворота вала в код. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу преобразуют син фазные напр жени в третий сигнал, фаза которого линейно св зана с угло поворота, преобразуют фазу третьего сигнала во временной интервал, который преобразуют во второй код угла путем заполнени временного интервала высокочастотными импульсами, производ т периодическое сравнение первого и второго кодов угла с частотой формировани первого кода угла и по результату сравнени измен ют частоту высокочастотных импульсов дл обеспечени равенства первого и второго кодов угла. Сущность способа заключаетс в следующем. Угол 5/ поворота преобразуют в. напр жени переменного тока U| и Uj, частоты СО , амплитуды которых пропор циональны синусу и косинусу угла об. поворота. Напр жени U и U преобразуют последовательно в первый U м второй и, сигналы, фазы которых соответственно пропорциональны углу об поворота вала и дополнению угла поворота вало до 360°С. Дл формировани сигнала Uj напр желие U) сдвигают по фазе на угол -у, а напр же7 ние Uj - на угол - -т- при помощи фазосдвигающей цепочки и сдвинутые по фазе напр жени суммируют. Затем фазу сигнала Uj преобразуют во временной интервал, заполн емый высокочастотными импульсами фиксированной частоты f . Число Nj импульсов, за- полн к цих временной интервал, запоминают . Далее производ т формирование второго сигнала U, фаза которого пропорциональна дополнению угла поворота вала до 360°С, дл чего сдвигают напр жение U, по фазе на угол /ч/- II ,, . fl - -7- , а напр жение Uj на угол -.- . Сдвинутые по фазе напр жени суммируют , в результате чего образуетс сигнал и. Фазу сигнала U преобразуют во временной интервал, заполн емьш высокочастотными импульсами фиксированной частоты f j. Число N импульсов, заполн ющих временной интервал , запоминают. После этого определ ют код NJ угла поворота вала как полуразность первого N и второго N числа импульсов. Код N 1тропорционален углу oi поворота вала и не содержит ошибки преобразовани . Одновременно с формированием первого сигнала U, из выходных напр жений и, и Uj формируют третий сигнал, фаза которого пропорциошшьна углу поворота вала oi . Дл этого напр жени U( и Ug также, сдвигают по фазе ir Т на 2- и т соответственно и суммируют . Временной интервал, соответствующий фазе третьего сигнала, ааполн ют высокочастотными импульсами регулируемой частоты f. Число N импульсов представл ет собой второй код угла поворота вала. Код N4 сравнивают с кодом Nj , и по| результату сравнени регулируемую частоту f2 подстраивают до совпадени кодов NJ и N4. В результате сравнени образуетс разностньй код Л N N3, который используетс дл подстройки частоты fj на величину f. 31 Код N передаетс потребителю с частотой синфазных напр жений переменно го тока.Подстройка регулируемой частоты f высокочастотных импульсов (изменение ее на величину /iif) позвол ет исключить ошибку преобразовани из кода N :Врем преобразовани угла поворота вала в код N, составл ет не менее дв периодов коммутации входов фазосдвигающей цепочки. Врем преобразовани угла поворота вала в код не превьппа- ет периода напр жений U , и Uj. Предлагаемьш способ позвол ет зна чительно повысить быстродействие преобразовани угла поворота вала в код, сохран высокую точность пре образовани . Следствием повышени быстродействи вл етс уменьшение динамической ошибки преобразовани . На чертеже приведена структурна схема одного из возможных вариантов устройства, реализующего способа. Устройство содержит синусно коси- нусную электрическую машину 1, имеющую статор 2 и ротор 3, автоматический переключатель 4 входов фазосдвигающей цепочки, фазосдвигающие цепочки 5 и 6, формирователи 7-9 импульсов, генераторы высокочастотных импульсов фиксировани 10 и-регулируемой 11,частот, разрешающе запрещаншще блоки 12 и 13, счетчики 14 и 15, вычислительный блок 16. Устройство работает следукщим образом . Питакщее синусоидальное напр жение поступает наодну из обмоток статора 2 синусно-косинусной электрической машины 1, с обмоток ротора 3 которой снимаютс напр жени и, и Uj переменного тока, амплитуды которьк пропорциональны синусу и косинусу угла 06 поворота ротора 3 отн сительно статора 2. Эти сигналы поступают через автоматический переклю чатель 4, имеющий два положени , на фазосдвигающие цепочки 5 и 6 непосредственно . В положении а автомати ческого переключател 4 фаза сигнала Uj на выходе фазосдвигающей цепочки 5 пропорциональна углу 06 поворота ротора 3, а в положении В фаза сигнала U пропорциональна дополнению угла об поворота ротора 3 до 360°. Фаза выходного сигнала фаэосдвигающей цепочки 6пропорциональна углу поворота ротора 3. Вы6 ходные сигналы фазосдвигающих цепочек 5 и 6 поступают на входы фор- , мирователей 7 и 8 импульсов соответственно . Формирователи 7 и 8 фиксируют моменты перехода выходных сигналов фазосдвигаклцих цепочек 5 и 6 от отрицательных значений к положительным , С формировател 7 на первый вход разрешающе-запрещающего блока 12 поступает импульс, фаза которого в положении q автоматического переключател 4 пропорциональна углу Ы. поворота ротора 3, а в положении 6 дополнению угла поворота ротора 3 до 360°. С формировател .8 на первый вход разрешающе-запрещающего блока 13 подаетс импульс, фаза которого пропорциональна углу i поворота ротора 3, Формирователь 9 импульсов фиксирует момент перехода сигнала опорной фазы от отрицательнь х значений к положительным и .выдает импульс опорной фазы, по приходу которого на входы разрешающе- запрещающих блоков 12 и 13 разрешаетс поступление высокочастотных импульсов от генератора 10 и 11 на входы счетчиков 14 и 15 соответственно , По приходу импульсов .с формирователей 7 и 8 блоки 12 и 13 прекра-. щают поступление высокочастотных ш-нгзльсрв на входы счетчиков 14 и 15, В положении а автоматического переключател 4 в счетчике 14 фиксируетс число N,, пропорциональное углу поворота ротора 3, которое поступает в вычислительный блок 16, где запог-данаетс , а на автоматический переключатель 4 вьщаетс сигнал, по которому производитс коммутаци входов фазосдвиган цей цепочки 5, т.е. автоматический переключатель 4 переходит в положение о и в счетчи- ке 14 фикс1фуетс число N, пропорциональное дополнению угла поворота ротора 3 до.360°. В блоке 16 производитс вычисление кода Nj угла поворота как полуразности чисел N( и N,. Код N, сравниваетс в блоке 16 с кодом N4, пропорциональным углу об поворота и зафиксированным в счетчике 15 По результатам сравнени вычнcлзi гeльный блок 16 вьщает сигнал на генератор 11 высокочастотных импульсов по которому производитс подстройка его частоты f так, чтобы код N4 совпал с кодом Nj, В ре5 . 1166276:The invention relates to computing, namely, methods for converting the angle of rotation of the shaft into a code, and can be used to create automated information and control systems with digital computers. According to the main author. N 407 367 discloses a method shaft converting a code osnovaanny for converting rotation in common mode voltage yeremennogo current amplitudes nponopUHOHaJibHbi respectively the sine and cosine of the rotation angle transformations common-mode voltages in signa phase is linearly bonded to the angular rotation-phase voltage transform into the second signature, the phase of which is linearly connected with the addition of the angle of rotation up to 360 °, compare the values of the phases of the signals and determine the code of the angle of rotation L by the result of comparison. The disadvantage of the known method is low speed, since in each measurement two signals are sequentially generated by switching common-mode AC voltages, the phase values of the signals are compared, and a code is generated from the comparison result. The purpose of the invention is to increase the speed of converting the angle of rotation of the shaft into a code. The goal is achieved by converting the synaptic voltage to a third signal according to the method, the phase of which is linearly related to the angle of rotation, converting the phase of the third signal into a time interval that is converted into the second angle code by filling the time interval with high-frequency pulses, periodically comparing the first and second angle codes with the frequency of forming the first angle code and, by comparison, change the frequency of the high-frequency pulses to ensure that the first and second th angle codes. The essence of the method is as follows. Angle 5 / turn is converted to. AC Voltage U | and Uj, the frequencies of CO, whose amplitudes are proportional to the sine and cosine of the angle about. turning. The voltages U and U transform successively into the first U m the second and, signals whose phases are respectively proportional to the angle of rotation of the shaft and the addition of the angle of rotation to 360 ° C. To form the signal Uj, the voltage U) is shifted in phase by the angle –y, and the voltage Uj by an angle –t - by means of a phase-shifting chain and the phase-shifted voltages are summed up. Then the phase of the signal Uj is transformed into a time interval filled with high-frequency pulses of a fixed frequency f. The number Nj of pulses, filled to the cix time interval, is memorized. Next, the second signal U is generated, the phase of which is proportional to the addition of the shaft rotation angle to 360 ° C, for which the voltage U is shifted in phase by angle / h / - II ,,. fl is -7-, and the voltage Uj is at an angle of -.-. The phase-shifted voltages sum up, resulting in a signal and. The signal phase U is transformed into a time interval filled with high-frequency pulses of a fixed frequency f j. The number N of pulses filling the time interval is memorized. After that, the code NJ of the angle of rotation of the shaft is determined as the half-difference of the first N and second N of the number of pulses. Code N 1 is proportional to the rotation angle oi of the shaft and does not contain a conversion error. Simultaneously with the formation of the first signal U, from the output voltages and, and Uj form the third signal, the phase of which is proportional to the angle of rotation of the shaft oi. For this, the voltage U (and Ug also, is shifted in phase by ir T by 2- and t, respectively, and summed. The time interval corresponding to the phase of the third signal is filled with high-frequency pulses of adjustable frequency f. The number N of pulses is the second code of the angle of rotation The N4 code is compared to the Nj code, and by the comparison result, the adjustable frequency f2 is adjusted to match the NJ and N4 codes. As a result of the comparison, a difference code L N N3 is formed, which is used to adjust the frequency fj by the value f. with the frequency of the common mode AC voltage. Tuning the adjustable frequency f of high-frequency pulses (changing it by the value of / iif) eliminates the conversion error from the N code: The time of converting the angle of rotation of the shaft to the N code is at least two switching periods of the inputs chain shifting circuit. The time of converting the shaft rotation angle to the code does not exceed the period of stresses U, and Uj. The proposed method allows to significantly increase the speed of conversion of the shaft rotation angle to the code, while maintaining high accuracy conversion. The consequence of improved performance is a reduction in the dynamic conversion error. The drawing shows a structural diagram of one of the possible variants of the device that implements the method. The device contains a sine-cosine electric machine 1 having a stator 2 and a rotor 3, an automatic switch 4 inputs of the phase-shifting chain, phase-shifting chains 5 and 6, shapers 7–9 pulses, generators of high-frequency latching pulses 10 and adjustable 11, frequencies that allow blocks 12 and 13, counters 14 and 15, the computing unit 16. The device works as follows. The feed sine wave voltage is supplied to one of the windings of the stator 2 of the sine-cosine electric machine 1, from the windings of the rotor 3 of which the voltage is removed and, and Uj of the alternating current, whose amplitudes are proportional to the sine and cosine of the angle of rotation 06 of the rotor 3 relative to the stator 2. These signals pass through an automatic switch 4, which has two positions, to the phase-shifting circuits 5 and 6 directly. In position a of the automatic switch 4, the phase of the signal Uj at the output of the phase-shifting chain 5 is proportional to the angle 06 of rotation of the rotor 3, and in position B the phase of the signal U is proportional to the addition of the angle of rotation of the rotor 3 to 360 °. The phase of the output signal of the phaeo-shifting chain 6 is proportional to the rotation angle of the rotor 3. The output signals of the phase-shifting chains 5 and 6 are fed to the inputs of the formers and 7 and 8 pulses, respectively. The formers 7 and 8 fix the moments of transition of the output signals of the phase-shifted chains 5 and 6 from negative values to positive ones. From the former 7, a pulse arrives at the first input of the enable-blocking unit 12, the phase of which in position q of the automatic switch 4 is proportional to angle Ы. rotation of the rotor 3, and in position 6 the addition of the angle of rotation of the rotor 3 to 360 °. From the generator .8 a pulse is supplied to the first input of the enable-blocking unit 13, the phase of which is proportional to the rotation angle i of the rotor 3. The pulse former 9 captures the moment of transition of the reference phase signal from negative values to positive and gives out a pulse of the reference phase, upon arrival of which the inputs of the enable and disable units 12 and 13 allow the arrival of high-frequency pulses from the generator 10 and 11 at the inputs of the counters 14 and 15, respectively. On the arrival of the pulses, the formers 7 and 8 blocks 12 and 13 are interrupted. the arrival of high-frequency bws to the inputs of counters 14 and 15, In the position and automatic switch 4, the counter 14 records the number N, proportional to the angle of rotation of the rotor 3, which enters the computing unit 16, where it is requested, and the automatic switch 4 The signal by which the inputs of the phase shifted by the chain 5 is switched, i.e. the automatic switch 4 goes to the position o and in the counter 14 the number N is fixed, which is proportional to the addition of the rotation angle of the rotor 3 to .360 °. In block 16, the rotation angle code Nj is calculated as the half-difference of the numbers N (and N ,. The code N is compared in block 16 with the code N4 proportional to the angle of rotation and fixed in the counter 15 According to the comparison results, the gel block 16 generates a signal to the generator 11 high-frequency pulses for which the adjustment of its frequency f is carried out so that the code N4 coincides with the code Nj, B pe5. 1166276:
эультате выходной N устройства нератора высокочастотных импульобновл етс с частотой и питан цего сов.As a result, the output N of the high-frequency neural generator pulses with frequency and power.
напр жени . Дл сохранени вы- Экономический эффект от испольаосокой точности периодически про- вани предлагаемого способа определ ет изводитс подстройка частоты ге- j с его техническим преимуществом .tension To save the output, the economic effect of using the accuracy of periodically testing the proposed method is determined by adjusting the frequency ge- j with its technical advantage.