SU1243092A1 - След щий преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автома тике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического управлени , измерительной технике и робототехнике дл  преобразовани  угловых величин в цифровой код угла с высокой разрешающей способностью. С целью повышени  точности преобразовател  за счет разделени  цифрового эквивалента угла на две группы по разр дам выходного кода в него введены второй и третий цифроаналоговые преобразователи, второй дифференциальный усилитель, два блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, посто нное запоминающее устройство (ПЗУ), а селектор угла выполнен в виде селектора октанта. С выхода селектора октанта информационные сигналы поступают на аналоговые входы первого и второго цифроаналоговых преобразова- . телей и неинвертирующие входы первого и второго дифференциальных усилителей , на выходах которых формируютс  произведени  аналоговых входных сигналов на цифровые эквиваленты тригонометрических функций старшей части разр дов выходного кода, формируемого в счетчике. Тригонометрическое преобразование кодов осуществл етс  с использованием ПЗУ. Мпадша  часть разр дов выходного кода умножаетс  на аналоговый сигнал при помощи третьего цифроаналогового преобразовател . Кроме того, преобразователь содержит демодул тор, фильтр и преобразователь напр жение - частота дл  обработки сигнала рассогласовани . 1 ил. (Л to 4 сс о ;о to

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического управлени , измерительной технике и робототехнике дл  преобразо вани  угловых величин в цифровой код угла с высокой разрешающей способностью.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовател .

На чертеже приведена блок-схема преобразовател .

Преобразователь содержит синусно- косинусньй вращающийс  трансформатор 1 (СКВТ), селектор 2 октанта,циф- роаналоговые преобразователи 3-5, дифференциальные усилители 6 и 7,суммирующий усилитель 8, демодул тор 9, фильтр .10, преобразователь 11 напр  жение - частота, реверсивньй счетчик 12, блоки элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 13 и 14 и посто нное запоминающее

устройство 15,

Преобразователь работает следующим образом.

Рассмотрим работу преобразовател  в динамике, т.е. при изменении угла б поворота ротора СКВТ 1. При повороте ротора СКВТ 1 на угоЛ в с выходных обмоток СКВТ 1 на селектор 2 октанта поступают напр жени  U, и sin 9 givitji, и и С05&151П W t . Напр жени  U| к г привод тс  к первому октанту селектором 2 и с его выхода .напр жени  U к il поступают: Uj - на пр мой вход дифференциального усилител  б и на аналоговый вход цифр-оаналогового преобразовател  4,- Ll - на аналоговый вход цифро- аналогового преобразовател  3 и на первый вход суммирун цего усилител  8. На цифровые входы преобразователей 3 и 4 поступает код F15 с выхода ПЗУ 15. Значение кода F15 перемножа - етс  в преобразовател х 3 и 4 с напр жени ми и и Uj. , Напр же1-1ие Ll;( с выхода преобразовател  3 поступает на вычитающий вход усилител  6, на выходе которого формируетс  напр жение У/ 5 равное

1.1,2 6 2 - з. 15

У.и Ч)F

Напр жение Ufi поступает на пр мой вход дифференциального усилител  7. Напр жение 1) с выхода цифроаналого- вого преобразовател  4 поступает на второй вход суммирующего усилител  8, на выходе которого напр жение U д равно

J8 U(J;.r,, ;

Напр жение dg поступает на преоб- разователъ 5 где перемножаетс  со значением кода F13 с выхода блока 13 элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ о Напр жение Uj с выхода преобразовател  5 поступает на инвертирующий вход уси- лител  7, на выходе которого формируетс  напр жение рассогласовани  ) , равное

U. U,U5-UrU -.F,5-(.F,5)-,,.

С учетом приведени  углов Q и Ф к первому октанту напр. жение, рассогласовани  и, равно

Lif U 5m Ы

, sivi(.pl

COS f, ДЛЯ нечетных октантов и

51п(9,р- Рпр

lJ,iU5in cot.

5irt

;.(-5.Ф,

-JL- 42

ДДЯ четных октантов.

С выхода усилител  7 напр жение U-; , поступает на вход демодул тора 9 где выпр ь-т етс  с учетом фазы опорного напр жени  (J , Пол рность напр жени  UQ определ ет; отстает или опережает значение кода угла пр. УГОЛ 0рр поворота ротора СКВТ 1, Напр жение J|j поступает на фипьтр 10, который вьщел ет посто нную составл юкую напр жени  U , подавл ет гармоники опорного напр жени  О sin coi и ф ормз-фует необходимую частотную ха- рактеристику преобразовател . С выхода 10 напр жение U,, поступает на преобразователь 11 и одновременно на выход преобразовател , как напр жение, пропорциональное скорости изменени  угла

С выхода преобразовател  11 импульсы поступают на вход суммировани  или вычитани  реверсивного счетчика 12 в зависимости от пол рности напр жени  IJ,,j . Вьжодной код младших разр дов Ф,, счетчика 12 начинает измен тьс  и через блок 13 элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ поступает на цифровые входы преобразовател  5, измен   напр жение . на выходе усилител  6, Соответственно начинает измен тьс  напр жение рассогласовани  (1 . Счетчик 12 cyMNMpyeT или вьгчитает импульсы до тех nopj пока напр жение рассог- ласово.ни  11-1 не станет равным нулю.

Если изменение кода младших разр дов

Р

не компенсирует напр жение рассогласовани  U , то начинают измен тьс  старпше разр ды кода Р, , которые через блок 14 элементов ИСК- ЛЮЧАЩЕЕ.ИЛИ поступают на адресные входы ПЗУ 15 и с него на преобразователи 3. и. 4 .

Изменение кода , и соответственно кода F15 с выхода ПЗУ 15 приводит к изменению напр жений Ug и (Jg . Напр жение рассогласовани  Uy также начинает измен тьс , стрем сь к нулю. Реверсивный счетчик 12 измен ет свое состо ние, суммиру  или вычита  импульсы до тех пбр, пока суммарный код угла Ф , состо щий из кода младших разр дов Pj кода старших раз- и

р дов , и кода октантов 1р, 2р,

октантов

а

Зп, не станет эквивалентным углу У

поворота ротора СКВТ 1. В этом случа напр жение рассогласовани  будет равно нулю, а на выходе реверсивного счетчика 12 будет зафиксирован код угла, представл ющий цифровой эквива лент угла 8 ,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   След щий преобразователь угла поворота вала в код, содержащий шину опорного напр жени , подключенную к входу синусно-косинусного вращающегос  трансформатора и первому входу демодул тора, селектор угла, сумми- , рующий усилитель, выход которого подключен к аналоговому входу первого цифроаналогового преобразовател , выход которого подключен к вычитакице- му входу первого дифференциального усилител , выход которого подключен к второму входу демодул тора,.выход которого через фильтр подключен к входу преобразовател  напр жение - частота, выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика, о т- личающийс  тем, что, с це0

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   лью повьшени  точности преобразовател , в него введены второй и третий | цифроаналоговые преобразователи, второй дифференциальный усилитель, два блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, посто нное запоминакнцее устройство, а селектор угла вьшолнен в виде селектора октанта, выходы синусно-косинусного вращающегос  трансформатора подключены к аналоговьм входам селектора октанта, к цифровым входам которого подключены выходы трех старших разр дов реверсивного счетчика, первый выход селектора октанта подключен к аналоговому.входу второго цифроаналогового преобразовател  и к сз ммирующему входу второго дифференциального усилител , выход которого подключен к суммирующему входу первого дифференциального усилител , выход второго цифроаналогового преобразовател  подключен к первому входу суммирующего усилител , второй выход селектора октанта подключен к второму входу суммируклцего усилител  и аналоговому вхоДу третьего цифроаналогового преобразовател , выход которого подключен к вычитающему входу второго дифференциального усилител , выходы fA младших разр дов реверсивного счетчика подключены к первой группе входов первого блока элементов ИС- КЛЮЧАВДЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к входу посто нного запоминающего устройства, выход которого подключен к цифровым входам второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, вькоды W младших разр дов реверсивного счетчика подключены к первой группе входов второго блока элементов ИСКЛЮЧАКИЦЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к цифровому входу первого , цифроаналогового преобразовател , выход второго разр да реверсивного счетчика подключенк вторымвходам второго ипервого блоков элементов ИСКЛЮЧА- ЩЕЕИЛИ,выход реверсивного счетчика  вл етс  выходом преобразовател .

   ,J/

   Редактор И.Дербак

   Заказ 3716/55Тираж 816Подписное

   ВНИИПЙ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   P/

   Ф

   Составитель В.Подол н

   Техред О.Сопко Корректор О.Луг ова