SU127435A1 - Способ преобразовани непрерывной величины в числовой эквивалент - Google Patents

Description

Известны способы преобразовани  непрерывной величины в числовой эквивалент, основанные на предварительном преобразованни непрерывной величины в фазовый сдвиг между двум  переменными напр жени ми . При использовании этих способов фазовый сдвиг преобразуетс  во временной интервал, который кодируетс  путем заполнени  импульсами эталонной частоты и подсчета числа импульсов. Эти способы неудобны из-за последовательного во времени характера кодировани , вследствие чего данные с преобразовател  поступают не непрерывно , а периодически. Другим недостатком известных способов  вл етс  абсолютно временной характер сигнала (преобразуетс  абсолкзтное врем  длительности импульса, а не относительное), что обусловливает наличие погрешностей как за счет изменени  частоты опорного напр жени , так и за счет изменени  частоты заполн ющих импульсов.

В описываемом способе эти недостатки устранены тем, что в качестве исходного и промежуточных сигналов в преобразователе используютс  только фазовые сдвиги, то есть относительно-временные сигналы . Это обсто тельство, при применении широкополосного фазоврашател , обеспечивает независимость характеристик преобразовател  от изменени  частоты питающего его напр жени . Применение в качестве выходных элементов фазочувствительных устройств обеспечивает сравнительно большее быстродействие, поскольку данные с фазочувствительных устройств (при надлежащем их выполнении) могут быть получены непрерывно. Более высока  частота сигналов, соответствующих младшим разр дам числового эквивалента, позвол ет уменьшить запаздывание в выдаче младших разр дов по сравнению со старшими , что обеспечивает сравнительно быструю отработку преобразователем углов при непрерывной их заводке.

М 127435- 2 -На фиг. 1 приведена блок-схема, по сн юща  предлагаемый способ преобразовани  непрерывной величины в числовой эквивалент.

Основным элементом преобразовател   вл етс  фазовран атель /, питающийс  от генератора .2 опорной частоты. В преобразователе имеютс  две последовательные цепочки умножителей частоты 3: одна цепь-цепь у.множени  частоты опорного сигнала /о, питающего фазовра )цатель, а друга  -цень - цепь умножени  частоты сигнала, сдвинутого НО фазе относительно опорного. При повороте фазовращател  на угол вз.он дает добавочный фазовый сдвиг Д;.При умножении частоты фазовый сдвиг, как известно, также умножаетс . Поэтому на выходе первых умножителей частоты добавочный фазовый сдвиг, обусловленный поворотом вала фазовращател  па угол й,.., будет равен л-Д- где п- кратность умножени  частоты. Величины .получающихс  в результате умножени  частот и фазовых сдвигов приведены на фиг. 1. На выходе пос;1едних умножителей частоты добавочный фазовый сдвиг будет

k . равен п Д-f.

Добавочные фазовые сдвиги фиксируютс  фазочувствительными реле 4. Эти реле должны фиксировать п диапазонов изменени  добавочного фазового сдвига в пределах 360° и совершенно одинаковы дл  всех разр дов. Например, при кратности умножени  частот равной двум реле должны определ ть наличие фазового сдвига больщего или меньщего 180°, то есть должны быть двухпозиционными.

Выбор кратности умножени  частот определ ет систему счислени , в которой будут получатьс  числа на вы.ходе преобразовател . При кратности умножени  равной двум число будет получатьс  в двоичной систе.ме счислени , при кратности равной трем-в троичной и т. д. Таким образом, предлагаемый способ дает неограниченные возможности в отпощении выбора системы счислени .

Дл  настройки преобразовател  (дл  выставки нулей во всех разр дах при 9„,- ) в устройстве предусмотрены элементы 5, служащие дл  регулировки начальных фазовых сдвигов в каждом разр де. Это могут быть простейщие RC цепочкиДл  предлагаемого способа характерны трудности, св занные с нечеткостью фиксировани  фазовых сдвигов на границах диапазонов. Эти трудности присущи всем вообще преобразовател м параллельпого считывани . Здесь могут быть применены известиые методы борьбы с нечетким списыванием: применение кодов Гре  или Баркера. В случае если точность задани  угла поворота входного вала выще точности фазоврао ,ател , примен ютс  фазовращатели грубого 7 и точпого / отсчета (фиг. 2), св занные передаточным отнощением, равным целой степени

.km

выбранного основани  счислени 

где п - основание прин той системы счислени ;

т - число разр дов, которым кодируетс  иоложение вала точного фазовращател ;

k - общее число разр дов числового эквивалента.

В случае, если угол заводитс  от двигател  через поиижающий

редуктор, предлагаетс  устанавливать фазовращатель на скоростном

валу (фиг. 3), заменив умножители частоты делител ми частоты 7 с

кратностью делени  равной основанию прин той системы счислени 

L п,

где п - основание прин той системы счислени ;

k - число разр дов числового эквивалента, а кодирование производитс  путем фиксироваии  фазовых сдвигов, получающихс  в peзyл тате k - 1 делений частоты на «.

Из того факта, что у некоторых (практически у всех) четырехполюсников фазовый сдвиг зависит от частоты, следует, что предлагаемый способ может быть использован дл  измерени  или кодировани  частоты . Дл  этого измер ема  частота подаетс  на вход четырехполюсника, а получаюидийс  при этом фазовый сдвиг, завис щий от частоты, кодируетс  описанным выи1е способом. При этом необходимо применение фазочувствнтельных реле, нечувствительных к изменени м частоты.

Предмет изобретени 

Claims (4)

1.Способ преобразовани  непрерывной величины в числовой эквивалент с предварительным преобразованием непрерывной величины в фазовый сдвиг между двум  переменными напр жени ми, отличающийс  тем, что, с целью возможности параллельного кодировани , получающийс  фазовый сдвиг умножают последовательной цепочкой умножителей частоты, имеющих кратность умножени  равную основанию прин той при кодировании системы счислени , а получающийс  при этом р д значений фазовых сдвигов на кратных частотах по числу разр дов, прин тому при кодировании, измер ют соответствующим количеством фазочувствительных реле, имеющих число состо ний равное основанию прин той при кодировании системы счислени .

2.Видоизменение способа по п. 1 дл  случа  преобразовани  углового положени  вала, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , угол преобразуют с помощью двух фазовращателей , св занных передаточным отношением , где п - основание прин той системы счислени , т - число разр дов, которым кодируетс  положение вала точного фазовращател , k - общее число разр дов числового эквивалента.

3.Видоизменепие способа по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю ще е с   тем, что фазовращатель устанавливают на быстроходном валу, св занном с валом , угол поворота которого кодируетс  с помощью понижающего редуктора , имеющего передаточное число i , где /г - основание прин той системы счислени , k - число разр дов числового эквивалента , а кодирование производ т путем фиксировани  фазовых сдвигов, получающихс  в результате k-1 делений частоты на п.

4.Видоизменение способа по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью применени  его дл  измерени  частоты переменного напр жени , измер емую частоту преобразуют с помощью надлежащего четырехполюсника в соответствующий ее величине фазовый сдвиг, который затем преобразуют в числовой эквивалент.

бх