SU1278897A1 - Устройство дл синусно-косинусного цифроаналогового преобразовани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управлени . Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет преобразовани  с различной дискретностью задани  и расширени  класса решаемых задач за счет имитации сигналов реальных датчиков. Устройство содержит блок 1 посто нной пам ти, блок 2 выборки, реверсивные счетчики 3 и 4, блок 5 реверса счет, селектор 7 квадрантов, генераторы синусной 8 и косинусной 9 функций, фаэоинверторы 10 и 11, цифроаналоговые преобразователи 1-2-15, сумматорчл 16 и 17. Формирование сигналов сину са и косинуса осуществл етс  С помощью линейной амплитудной модул ции опорных напр жений 4 сигналов положительных обратных св зей с последующим суммированием с соответствующим масштабным коэффициентом сигналов , полученных в результате модулдций . Устройство обеспечивает возможность построени  унифицированных (Л преобразователей, работак цих в сис темах с различной дискретностью задани , и возможность имитации (с учетом внутришаговой погрешности) сигналов реального индукционного датчика. 1 з.п. ю-лы, 2 ил.

Description

. Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управлени .

Известно устройство синусно-ко- синусного преобразовани  с заданием узловых точек аппроксимации с помощью р да опорных напр жений и с аппроксимацией функций синуса и косинуса между узловыми точками путем линейной амплитудной модул ции опорных напр жений цифровыми сигналами , сформированными из сигнала задани , содержащее блок задани  узловых точек аппроксимации, входной счетчик, селектор квадрантов, селектор точек аппроксимации, дешифраторы , линейные резистивные сетки, выходной фазоинвертор lj .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство синусио-косинусного преобразовани , основанное на преобразовании опорных напр жений по законам аппроксимирукнцих функций

КСУ)

- к(У)

где

K(Jf),

к(у)

(in) W+K(y) (cos) у+КЛ(у)

W 1,80148;

(f - угол задани  в текущем квадранте датчика;

(1)

и первый цифроаналоговый преобраз ватель, аналоговы 5 вход которого соединен с шиной первого опорного напр жени ,, а выход - с первым вх дом первого сумматора, и генерато косинусной функции, соде ржащий вт JQ рой фазоинвертор, второй сумматор второй цифроаналоговый преобразов тель, аналоговьй азход которого Со динен с шиной второго опорного на жени , а выход - с первым входом

- линейные положительные функ- 35 сумматора, выходы первого и

второго фазоинверторо в  вл ютс  в ходами устройства., содержит блок посто нной пам ти., блок выборки, вый и второй реверсивные счетчики блок реверса счета, третий и четв тый цифроаналоговые преобразовате при этом вход устройства соединен первым информационным входом блок реверса счета, первый и второй вы которого соединены с входами упра

ции, дополн ющие друг друга до единицы.

Известное устройство содержит селектор , квадрантов, генератор синуса, в состав которого входит первый фазоинвертор и первый цифроаналоговый преобразователь, св занный выходом с первым входом первого сумматора, и генератор косинуса, в состав которог входит второй фазоинвертор и второй цифроаналоговый преобразователь, св занный выходом с первым входом второго cyjtfl aTopa 2 .

Недостатком известных устройств  вл етс  .ограниченность возможностей прц выборе дискретности аргумента и соответственно при выборе числа дискрет делени  шага индукционного датчика (периода синусной и косинусной функции), что исключает возможность перенастройки схемы устройства на различные дискретности задани  входного угла.

JO

15

1)

Кроме того, недостатком  вл етс  отсутствие возможности учета внутри- шаговой погрешности датчика при преобразовании, т.е. отсутствие возможности имитации сигналов реального индукционного датчика типа индук- тосин или вращающийс  трансформатор, например, ,цл  целей компенсации по- грешнос тей датчиков в след щих системах .

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет преобразовани  с различной дискретностью задани  и расширение класса решаемых задач за счет имитации сигналов реальных датчиков.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что .устройство дл  синусно-косинус- ного цифроаналогового преобразовани , содержащее селектор квадрантов, генератор синусной функции, содержащий первый фазоинвертор, первый сумматор

и первый цифроаналоговый преобразователь , аналоговы 5 вход которого соединен с шиной первого опорного напр жени ,, а выход - с первым входом первого сумматора, и генератор косинусной функции, соде ржащий вто- JQ рой фазоинвертор, второй сумматор и второй цифроаналоговый преобразователь , аналоговьй азход которого Соединен с шиной второго опорного напр жени , а выход - с первым входом вто20

25

35 сумматора, выходы первого и

40

45

второго фазоинверторо в  вл ютс  выходами устройства., содержит блок посто нной пам ти., блок выборки, первый и второй реверсивные счетчики, блок реверса счета, третий и четвертый цифроаналоговые преобразователи, при этом вход устройства соединен с первым информационным входом блока реверса счета, первый и второй выходы которого соединены с входами управлени  реверсом соответственно первого

I

и второго реверсивных счетчиков, а

третий выход блока реверса счета- - со счетным входом первого и второго

/;Q реверсивных; счетчиков, выходы отрицательного переноса которЕ 1х соединены соответственно с вторым и третьим информационными входами блока реверса счета, четвертой выход которого

соединен с входом селектора квадрантов и с информацконным входом блока выборки, а п тый выход - с управл ющим входом блока выборки, выход которого соединен с входом блока пос312

то нной пам ти, выход которого соединен G кодовыми входами первого и второго реверсивных счетчиков, кодо- вьй выход первого реверсивного счетчика соединен с кодовыми входами первого и четвертого цифроаналоговых преобразователей, кодовый выход второго реверсивного счетчика соединен с кодовыми входами второго и треть

его цифроаналоговых преобразователей, Ш лагаемого устройства; на фиг. 2

выход третьего и четвертого цифро- аналоговых преобразователей соедине с вторыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выход первого сумматора соединен с аналоговым входом третьего цифроаналого- вого преобразовател  и с информационым входом первого фазоинвертора, выход второго сумматора соединен с аналоговым входом четвертого цифро- аналогового преобразовател  и с информационным входом второго фазоинвертора , первьй информационный выхо селектора квадрантов соединен с входом определени  направлени  счета блока реверса счета, второй и трети информационный выходы селектора квадрантов соединены со знаковыми входами соответственно первого и второго фазоинверторов, а также тем что блок реверса счета содержит коммутатор , первый и второй RS-триггер формирователь импульсных последовательностей , первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ и формиров тель ш пульсов, первый и второй выхды которого  вл ютс  первым и вторым управл ющими выходами блока, а третий и четвертый выходы соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход которых подключены к третьему выходу блока, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены с S-входами первого и второго RS-триггеров и  вл ютс  вторым и третьим информационными входами блока, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управл ющим входом формировател  -импульсных по- следовательностей, информационный вход которого соединен с информационым входом коммутатйгра и  вл етс  первым информационным входом блока, выход формировател  импульсных по

следовательностей  вл етс  четвертым 55ном, геометрической неортогональнос- выходом блока, пр мые выходы RS-триг-тью синусных и косинусных обмоток геров соединены с соответствующимидатчика и про вл етс  в эле1(тричес- входами формировател  импульсов, акой асимметрии синусного и косинус- инверсные выходы - с соответствую-ного сигналов.

щими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  п тым выходом блока, первый и второй выходы коммутатора соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, управл ющий вход KOMbiyTaTopa  вл етс  входом определени  направлени  счета блока. На фиг. 1 представлена схема пред

образом,

схема блока реверса счета и селектора квадрантов.

Устройство содержит блок 1 пос-; то нной пам ти, блок 2 выборки, реверсивные счетчики (PC) 3 и 4,

образом,

блок 5 реверса счета, вход 6, селектор 7 квадрантов, генератор 8 синусной функции, генератор 9 косинусной функции, фазоинверторы 10 и. 11, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 12-15, сумматоры 16 и 17, селектор 7 квадрантов содержит реверсивный счетчик 18 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19.

Блок 5 реверса счёта содержит коммутатора 20, RS-триггеры 21 и 22, элементы ИЛИ 23-26, формирователь 27 импульсных последовательностей , формирователь 28 импульсов , выходы положительной 29 и отри- .цательной 30 импульсных последовательностей , образующие первый информационный выход блока 5.

Устройство работает следующим

образом,

Выходные сигналы идеального индукционного датчика, имеющие вид

35 образом,

40

Uj и соS к;- S in О t;

ом,

sinei- sincot.

образом,

на практике реализуютс  с ошибками. Основна  причина этого  влени  - внутрипериодна .(внутришагова ) погрешность датчика. Это в основном технологическа  погрешность. Ее главные составные части могут быть аппроксимированы с помощью гармонических функций вида siri Koi и cos Каб, где ,2,4. Наибольший удельный вес среди них имеет перва  гармоника. Она обусловлена, в основ51278897

, Эту погрешность можно воспроизвести и тем самым скомпенсировать с

помощью предлагаемого устройства. :Это обеспечиваетс  следующим образом

Опорные напр жени  U, и Ug мо дулируютс  в каналах синуса и.косинуса первым N(y) и вторым ) цифровыми модулирующими сигналами соответственно . Эти сигналы измен ютс  по законам линейной аппроксимации функций /sinci/ и /cosoi/ соответственно .

Сигналы N(j) и Н(у) формируютс  из входной последовательности счетных импульсов 1 N(oi), в которой каждый импульс соответствует элементарному углу задани 

k6i.

27

N

ill

Дл  реального датчика, имеющего внутришаговую погрешность, угол / св зан

:

.

с Я- следующими зависимост ми ,7 . (

.8 -об i

У «L -7 - 8 Y 2 h-об

, г, . 3 1V)(« fA

н о об 6 - II + о , 5 /

l-ira ot S.

Таким образом, угол у - пересчитанный к квадрантам датчика угла oi 8 fi - составл ющие погрешности в точках н /2, IT , . (об - угол поворота вектора задани  в декартовой системе координат, у - угол поворота вектора в системе координат , образованной электрическими полуос ми датчика; они повернуты относительно декартовых осей и обра- зуют квадранты датчика, которые не .совпадают с декартовьми квадрантами)

Если обозначить через д максимальное значение угла У в квадранте S, то дл  каждого квадранта, начи- на  с первого, эта величина равн ет

Уа У, Ь

, Г

2 + °

it г -S ;

V (Ч

2

# р((

- о

.««X

Величина у  вл етс  начальным условием квадранта S дл  выбранного датчика и выражаетс  в угловых единицах измерени .

Если в качестве единицы измерени  использовать элементарный угол

задани  л об , вует число

то углу у соответстN .

лог.

(3)

При этом числовые значени  модулирующих сигналов определ ютс  из следующих выражений:

Уз-У йГ

(ot)

Таким образом, хщфровые сигналы К(у) и N(y) мен ютс  по законам линейных функций. Они представл ют собой двоичные коды разр дности п и формируютс  путем суммировани  счетных импульсов iN(ou) от нул  до величины Ng и путем вычитани  - от величины N, до нул  в каждом квад

ранте датчика. При этом один сигнал всегда возрастает, а другой - убывает . При смене квадранта направлени  задани  угла ct характер изменени  модулирующих сигналов мен етс  на противоположныйi

Сигналы N (oi) и N(y), как уже отмечалось, используютс  в генераторах синуса и косинуса дл  линейной модул ции опорных напр жений UQ, , Ugj и формируемых сигналов, которые используютс  также в качестве сигналов положительных обратных св зей. Линейна  модул ци  этих сигналов, например модул ци  опорного напр жени  UQ сигналом N(y) в канале синуса осуществл етс  по следующему закону:

и„ -;

Ш.

2

или

(4)

G(slnl ио- 5-Кф 5)

де U

QCein)

сигнал, полученный в результате модул ции напр жени  U цифровым модулирующим сиг на- лом Nty);

К -А масштабный коэффициент

линейной модул ции. Задава  величины сигналов Ng, ко- торые  вл ютс  сигнгшами начальных условий датчика, мен ем поквадратно амплитуды сигналов, получаемых в результате линейной модул ции. Сигналы Ng предварительно формируютс , исход  из дискретности задани  Aci и величин внутришаговых погрешностей

датчика и

5

на сигнала NC

и запоминаютс . Величу ig равн етс  числу дискрет делени  квадранта S датчика. Позтому дл  числа N, справедливо следующее равенство:

,,+N4, Максимальна  величина сигнала

N

5 макс

2

П-1

используетс  дл  выбора разр дности кодов N(y), N(y), Ng.

Величина N и, следовательно, число дискрет делени  квадранта датчика мен етс  от квадранта к квадранту , не превьппа  значени  . Этим обеспечиваетс  решение задачи имитации сигналов реального индукционного датчика и, соответственно, решение задачи по компенсации составл ющей внутришаговой погрешности датчика . Кроме того, сохран   разр дность аппаратных средств преобразовани , можно переходить на другую дискретность задани  ioi , т.е. мен ть число Ny и его слагаемые N. Благодар  это му можно строить унифицированные пре обра1ователи, т.е. использовать один и тот же преобразователь в различных системах, отличающихс  друг от друга дискретностью задани . При переходе от одной дискретности задани  к другой формируютс  и запоминаютс  новые сигналы начальных условий N., а также в масштабном козффициенте суммировани  мен етс  коэффициент Kg

Формирование сигналов синуса и косинуса осуществл етс  с помощью линейной амплитудной модул ции опорных напр жений и сигналов положительных обратных св зей с последующим суммированием с масштабным коэффици1

ентом -jT-/.., сигналов, полученных в результате этих модул ций. Масштабный коэффициент линейной модул ции Kg в масштабном коэффициенте суммировани  учитывает изменени  амплитуд сигналов, получаемых в результате модул ции, и слуткит дл  сохранени  неизменным общего коэффициента передачи.

Формирование функций синуса и косинуса в пределах всего периода со1

5

0

сменой пол рности сиг- G(5in1 И UQ.g, Б зависипровождаетс  налов и,

J -Э I I 1 /

мости от номера квадранта.

На вход устройства поступает тактированна  последовательность счетных импульсов N(ot), один импульс которой соответствует дискрету задани . В зависимости от знака задани  импульсна  последовательность поступа-. ет на положительный или отрицательный вход блока 5 реверса счета (на чертеже входы функционально объеди-- нены в один информационньй вход).

Счетные импульсы здесь тоже коммутируютс  в зависимости от значени  младшего разр да кода номера S текущего квадранта датчика и подаютс  на счетные входь PC 3 и 4, в которых последовательный код преобразуетс  в два п-разр дных параллельных кода: в Пр мой код N(y) в PC 3 и в дополн ющий его до кода Ng код N(y) в PC 4; При этом

25

N(y) + NA(J ).

35

40

50

Реверсивные счетчики 3 и 4 считают импульсы синхронно, но всегда в 30 противоположных направлени х. Реверс счетчиков осуществл етс  в блоке 5 реверса счета при смене знака задани  c(i или при смене номера квадранта , код которого формируетс  в селекторе 7 квадрантов. Текущее значение угла 0 в пределах одного квадранта хранитс  в виде кодов N() и N(J) в РЗС 4. При этом сигнал t pS с первого выхода селектора 7 квадрантов используетс  в блоке ;5 дл  определени  направлени  счета реверсивных счетчиков 3 и 4. Кроме того, в селекторе 7 квадрантов осуществл етс  дешифраци  кода 2pS, IpS и на

45 втором выходе формируютс  сигналы управлени  фазоинверторами 10 ij 11. Номер квадранта мен етс  в селекторе 7 квадрантов- по импульсам отрицательного переноса Р2, которые поступают через блок 5 с первых выходов PC 3 и 4, Таким образом, импульс Р2  вл етс  сигналом смены квадранта. Он формируетс  в PC, работающем на вычитание при переходе от кода 00

55 ... 00 к коду 11... 11. По сигналу Р2 блоком 5 производ т следующие операции: реверс счетчиков 7 и 4; установка в нуль PC, который сформировал импульс Р2 (в новом квадранte PC работает на сложение); запись начальных условий N нового квадранта в другой PC, который работает на вычитание; формирование и подача на счетные входы PC 3 и 4 дополнительного импульса, компенсирующего потерю счетного импульса, вызвавшего импульс переноса Р2. После этого импульса в одном счетчике записано число 1 (одна дискрета), а в другом - (Ng-1).Начальные услови  Ng занос тс  в PC 3 и 4 из блока 1 с помощью блока 2 выборки, который управл етс  сигналами из блока 5 реверса счета. Сюда поступает команда выборки, котора  формируетс  в блоке 5, а также импульсы Р2. Блок 2 выборки содержит свой PC квадрантов, где хранитс  номер текущего квадранта S датчика (абсолютный номер, отсчет от первого шага датчика). Этот йомер  вл етс  адресом  чейки ПЗУ 1, хран щий начальные услови  Ng данного к дран- та. Дл  датчика 6 одной парой полюсов в ПЗУ хран тс  четыре числа, а дл  датчика с несколькими парами полюсов - соответственно больше. Например , дл - имитации сигналов реального индукционного датчика типа индук- тосин с числом пар полюсов 180 в ПЗУ необходимо записать 720 чисел.

Двоичные коды N()r) и N(j) с вторых выходов PC 3 и 4 подаютс  на цифровые входы ЦАП 12-15. В ЦАП 12 и 13 осуществл етс  модул ци  опорных напр жений U, , Ug , а в ЦАП 14 и 15 - сигналов U, и U , которые формируютс  в сумматорах 16 и 17 соответственно. Каждый ЦАП в данном устройстве построен на основе резистивной сетки типа R-2R с ключами и операционного усилител .

При подаче на аналоговые входы ЦАП 12 и 13 синусоидального опорного напр жени 

о «1 5in cot

С выходов синусно-косинусных преобразователей снимаютс  два напр жени , модулированные по законам, аппроксимирующим функции синуса и косинуса

и

&ЫХ t т

iU sin oi. sinco t;

быц 0/ .sinut.

Рассмотрим несколько примеров выбора параметров преобразовани  Ng и Kg дл  преобразовател  разр дностью (N„3 1023) в зависимости от значений исходных данных N и (об) .

Пример S(o6)0.

Выбираем ,;,N,.

1. Дано: ,j,j..

Тогда

1.

Пример (oi)0.

2. Дано: N,,

Тогда ,

К,

Пример 3. Дано: , S -18% ,5.

Учитыва  выражени  (2) и (3), получаем N,650, , N,475, . ,, „

Приме

Пример Д. Дано: , ,36°, ,18% ,54°. N,1004, , N,996, . 1004 .. 994 .. 9qfi

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность построени  унифицированных преобразователей , работающих в системах с различной дискретностью задани , и

возможность имитации (с учетом внут- ришаговой погрешности) сигналов реального индукционного датчика.

Это определ ет технико-экономический эффект от использовани  изобретени .

Claims (2)

1. . Изобретение относитс  к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управлени . Известно устройство синусно-косинусного преобразовани  с заданием узловых точек аппроксимации с помощью р да опорных напр жений и с аппроксимацией функций синуса и косинуса между узловыми точками путем линейной амплитудной модул ции опорных напр жений цифровыми сигналами , сформированными из сигнала за дани , содержащее блок задани  узловых точек аппроксимации, входной счетчик, селектор квадрантов, селек тор точек аппроксимации, дешифраторы , линейные резистивные сетки, выходной фазоинвертор lj . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство синусио-косинусного преобразовани , основанное на преобразовании опорных напр жений по законам аппроксимирукнцих функций - к(У) (in) W+K(y) (cos) у+КЛ(у) W 1,80148; ( f - угол задани  в текущем квадранте датчика; - линейные положительные фун ции, дополн ющие друг друга до единицы. Известное устройство содержит се лектор, квадрантов, генератор синуса в состав которого входит первый фазоинвертор и первый цифроаналоговый преобразователь, св занный выходом первым входом первого сумматора, и генератор косинуса, в состав которо входит второй фазоинвертор и второй цифроаналоговый преобразователь, св занный выходом с первым входом второго cyjtfl aTopa 2 . Недостатком известных устройств  вл етс  .ограниченность возможносте прц выборе дискретности аргумента и соответственно при выборе числа дис рет делени  шага индукционного датчика (периода синусной и косинусной функции), что исключает возможность перенастройки схемы устройства на различные дискретности задани  вход ного угла. Кроме того, недостатком  вл етс  отсутствие возможности учета внутришаговой погрешности датчика при преобразовании, т.е. отсутствие возможности имитации сигналов реального индукционного датчика типа индуктосин или вращающийс  трансформатор, например, ,цл  целей компенсации погрешностей датчиков в след щих системах . Цель изобретени  - расширение области применени  за счет преобразовани  с различной дискретностью задани  и расширение класса решаемых задач за счет имитации сигналов реальных датчиков. Поставленна  цель достигаетс  тем, что .устройство дл  синусно-косинусного цифроаналогового преобразовани , содержащее селектор квадрантов, генератор синусной функции, содержащий первый фазоинвертор, первый сумматор и первый цифроаналоговый преобразователь , аналоговы 5 вход которого соединен с шиной первого опорного напр жени ,, а выход - с первым входом первого сумматора, и генератор косинусной функции, соде ржащий второй фазоинвертор, второй сумматор и второй цифроаналоговый преобразователь , аналоговьй азход которого Соединен с шиной второго опорного напр жени , а выход - с первым входом втоР° ° сумматора, выходы первого и второго фазоинверторов  вл ютс  выходами устройства., содержит блок посто нной пам ти., блок выборки, первый и второй реверсивные счетчики, блок реверса счета, третий и четвертый цифроаналоговые преобразователи, при этом вход устройства соединен с первым информационным входом блока реверса счета, первый и второй выходы которого соединены с входами управлени  реверсом соответственно первого и второго реверсивных счетчиков, а третий выход блока реверса счета- со счетным входом первого и второго реверсивных; счетчиков, выходы отрицательного переноса которЕ 1х соединены соответственно с вторым и третьим информационными входами блока реверса счета, четвертой выход которого соединен с входом селектора квадрантов и с информацконным входом блока выборки, а п тый выход - с управл ющим входом блока выборки, выход которого соединен с входом блока пос312 то нной пам ти, выход которого соединен G кодовыми входами первого и второго реверсивных счетчиков, кодовьй выход первого реверсивного счетчика соединен с кодовыми входами первого и четвертого цифроаналоговых преобразователей, кодовый выход второго реверсивного счетчика соединен с кодовыми входами второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, Ш выход третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей соедине с вторыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выход первого сумматора соединен с аналоговым входом третьего цифроаналогового преобразовател  и с информацио ным входом первого фазоинвертора, выход второго сумматора соединен с аналоговым входом четвертого цифроаналогового преобразовател  и с информационным входом второго фазоинвертора , первьй информационный выхо селектора квадрантов соединен с вхо дом определени  направлени  счета блока реверса счета, второй и трети информационный выходы селектора квадрантов соединены со знаковыми входами соответственно первого и второго фазоинверторов, а также тем что блок реверса счета содержит ком мутатор, первый и второй RS-триггер формирователь импульсных последовательностей , первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ и формиров тель ш пульсов, первый и второй вых ды которого  вл ютс  первым и вторым управл ющими выходами блока, а третий и четвертый выходы соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход которых подключены к третьему выходу блока, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены с S-входами первого и второго RS-триггеров и  вл ютс  вторым и третьим информационными входами блока, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управл ющим входом формировател  -импульсных по следовательностей , информационный вход которого соединен с информацион ным входом коммутатйгра и  вл етс  первым информационным входом блока, выход формировател  импульсных последовательностей  вл етс  четвертым 55ном, геометрической неортогональнос- выходом блока, пр мые выходы RS-триг-тью синусных и косинусных обмоток геров соединены с соответствующимидатчика и про вл етс  в эле1(тричесвходами формировател  импульсов, акой асимметрии синусного и косинусинверсные выходы - с соответствую-ного сигналов. 97 щими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  п тым выходом блока, первый и второй выходы коммутатора соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, управл ющий вход KOMbiyTaTopa  вл етс  входом определени  направлени  счета блока. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схема блока реверса счета и селектора квадрантов. Устройство содержит блок 1 пос-; то нной пам ти, блок 2 выборки, реверсивные счетчики (PC) 3 и 4, блок 5 реверса счета, вход 6, селектор 7 квадрантов, генератор 8 синусной функции, генератор 9 косинусной функции, фазоинверторы 10 и. 11, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 12-15, сумматоры 16 и 17, селектор 7 квадрантов содержит реверсивный счетчик 18 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19. Блок 5 реверса счёта содержит коммутатора 20, RS-триггеры 21 и 22, элементы ИЛИ 23-26, формирователь 27 импульсных последовательностей , формирователь 28 импульсов , выходы положительной 29 и отри .цательной 30 импульсных последовательностей , образующие первый информационный выход блока 5. Устройство работает следующим образом, Выходные сигналы идеального индукционного датчика, имеющие вид Uj и соS к;- S in О t; sinei- sincot. на практике реализуютс  с ошибками. Основна  причина этого  влени  внутрипериодна .(внутришагова ) погрешность датчика. Это в основном технологическа  погрешность. Ее главные составные части могут быть аппроксимированы с помощью гармонических функций вида siri Koi и cos Каб, где ,2,4. Наибольший удельный вес среди них имеет перва  гармоника. Она обусловлена, в основ , ти помощью предлагаемого устройства. :Это обеспечиваетс  следующим образо Опорные напр жени  U, и Ug м дулируютс  в каналах синуса и.косинуса первым N(y) и вторым ) циф ровыми модулирующими сигналами соот ветственно. Эти сигналы измен ютс  по законам линейной аппроксимации функций /sinci/ и /cosoi/ соответственно . Сигналы N(j) и Н(у) формируютс  из входной последовательности счетных импульсов 1 N(oi), в которой каждый импульс соответствует элементар ному углу задани  Дл  реального датчика, имеющего внутришаговую погрешность, угол / с Я- следующими зависимост ми св зан , 7 . ( : . .8 -об i , г, . 3 1V)(« fA У «L -7 - 8 н о об 6 - II + о , 5 / l-ira ot S. Y 2h-об Таким образом, угол у - пересчи танный к квадрантам датчика угла oi 8 fi - составл ющие погрешности в точках н/2, IT , . (об - угол поворота вектора задани  декартовой системе координат, у угол поворота вектора в системе ко ординат, образованной электрическим полуос ми датчика; они повернуты относительно декартовых осей и обра зуют квадранты датчика, которые не .совпадают с декартовьми квадрантами Если обозначить через д максимальное значение угла У в квадрант S, то дл  каждого квадранта, начина  с первого, эта величина равн е 2 + ° it г -S ; # р(( Величина у  вл етс  начальным условием квадранта S дл  выбранног датчика и выражаетс  в угловых единицах измерени . 51278897 Эту погрешность можно воспроизвеси тем самым скомпенсировать с Если в качестве единицы измерени  использовать элементарный угол то углу у соответстзадани  л об , вует число При этом числовые значени  модулирующих сигналов определ ютс  из следующих выражений: Уз-У Таким образом, хщфровые сигналы К(у) и N(y) мен ютс  по законам линейных функций. Они представл ют собой двоичные коды разр дности п и формируютс  путем суммировани  счетных импульсов iN(ou) от нул  до величины Ng и путем вычитани  - от величины N, до нул  в каждом квадранте датчика. При этом один сигнал всегда возрастает, а другой - убывает . При смене квадранта направлени  задани  угла ct характер изменени  модулирующих сигналов мен етс  на противоположныйi Сигналы N (oi) и N(y), как уже отмечалось, используютс  в генераторах синуса и косинуса дл  линейной модул ции опорных напр жений UQ, , Ugj и формируемых сигналов, которые используютс  также в качестве сигналов положительных обратных св зей. Линейна  модул ци  этих сигналов, например модул ци  опорного напр жени  UQ сигналом N(y) в канале синуса осуществл етс  по следующему закону: G(slnl ио- 5-Кф 5) где U сигнал, полученный в результате модул ции напр жени  U цифровым модулирующим сиг на- лом Nty); К -А масштабный коэффициент линейной модул ции. Задава  величины сигналов Ng, которые  вл ютс  сигнгшами начальных условий датчика, мен ем поквадратно амплитуды сигналов, получаемых в результате линейной модул ции. Сигналы Ng предварительно формируютс , исход  из дискретности задани  Aci и величин внутришаговых погрешностей и запоминаютс . Величу датчика и на сигнала NC ig равн етс  числу дискрет делени  квадранта S датчика. Позтому дл  числа N, справедливо следующее равенство: ,,+N4, Максимальна  величина сигнала используетс  дл  выбора разр дности кодов N(y), N(y), Ng. Величина N и, следовательно, чи ло дискрет делени  квадранта датчика мен етс  от квадранта к квадранту , не превьппа  значени  . Этим обеспечиваетс  решение задачи имита ции сигналов реального индукционного датчика и, соответственно, решение задачи по компенсации составл ю щей внутришаговой погрешности датчи ка. Кроме того, сохран   разр дност аппаратных средств преобразовани , можно переходить на другую дискретность задани  ioi , т.е. мен ть числ Ny и его слагаемые N. Благодар  эт му можно строить унифицированные пр обра1ователи, т.е. использовать оди и тот же преобразователь в различны системах, отличающихс  друг от друга дискретностью задани . При переходе от одной дискретности задани  к другой формируютс  и запоминаютс  новые сигналы начальных условий N., а также в масштабном козффициенте суммировани  мен етс  коэффициент K Формирование сигналов синуса и косинуса осуществл етс  с помощью линейной амплитудной модул ции опор ных напр жений и сигналов положител ных обратных св зей с последующим суммированием с масштабным коэффици ентом -jT-/.., сигналов, полученных в результате этих модул ций. Масштабный коэффициент линейной модул ции Kg в масштабном коэффициенте суммировани  учитывает изменени  амплитуд сигналов, получаемых в результате модул ции, и слуткит дл  сохранени  неизменным общего коэффициента передачи. Формирование функций синуса и косинуса в пределах всего периода сосменой пол рности сигпровождаетс  G(5in1 И UQ.g, Б зависиналов и, мости от номера квадранта. На вход устройства поступает тактированна  последовательность счетных импульсов N(ot), один импульс которой соответствует дискрету задани . В зависимости от знака задани  импульсна  последовательность поступа-. ет на положительный или отрицательный вход блока 5 реверса счета (на чертеже входы функционально объеди-нены в один информационньй вход). Счетные импульсы здесь тоже коммутируютс  в зависимости от значени  младшего разр да кода номера S текущего квадранта датчика и подаютс  на счетные входь PC 3 и 4, в которых последовательный код преобразуетс  в два п-разр дных параллельных кода: в Пр мой код N(y) в PC 3 и в дополн ющий его до кода Ng код N(y) в PC 4; При этом N(y) + NA(J). Реверсивные счетчики 3 и 4 считают импульсы синхронно, но всегда в противоположных направлени х. Реверс счетчиков осуществл етс  в блоке 5 реверса счета при смене знака задани  c(i или при смене номера квадранта , код которого формируетс  в селекторе 7 квадрантов. Текущее значение угла 0 в пределах одного квадранта хранитс  в виде кодов N() и N(J) в РЗС 4. При этом сигнал t pS с первого выхода селектора 7 квадрантов используетс  в блоке ;5 дл  определени  направлени  счета реверсивных счетчиков 3 и 4. Кроме того, в селекторе 7 квадрантов осуществл етс  дешифраци  кода 2pS, IpS и на втором выходе формируютс  сигналы управлени  фазоинверторами 10 ij 11. Номер квадранта мен етс  в селекторе 7 квадрантов- по импульсам отрицательного переноса Р2, которые поступают через блок 5 с первых выходов PC 3 и 4, Таким образом, импульс Р2  вл етс  сигналом смены квадранта. Он формируетс  в PC, работающем на вычитание при переходе от кода 00 ... 00 к коду 11... 11. По сигналу Р2 блоком 5 производ т следующие операции: реверс счетчиков 7 и 4; установка в нуль PC, который сформировал импульс Р2 (в новом квадранte PC работает на сложение); запись начальных условий N нового квадранта в другой PC, который работает на вычитание; формирование и подача на счетные входы PC 3 и 4 дополнительного импульса, компенсирующего потерю счетного импульса, вызвавшего импульс переноса Р2. После этого импульса в одном счетчике записано число 1 (одна дискрета), а в другом (Ng-1).Начальные услови  Ng занос тс  в PC 3 и 4 из блока 1 с помощью блока 2 выборки, который управл етс  сигналами из блока 5 реверса счета. Сюда поступает команда выборки, котора  формируетс  в блоке 5, а также импульсы Р2. Блок 2 выборки содержи свой PC квадрантов, где хранитс  номер текущего квадранта S датчика (абсолютный номер, отсчет от первог шага датчика). Этот йомер  вл етс  адресом  чейки ПЗУ 1, хран щий начальные услови  Ng данного к дранта . Дл  датчика 6 одной парой полюсов в ПЗУ хран тс  четыре числа, а дл  датчика с несколькими парами по люсов - соответственно больше. Напр мер, дл - имитации сигналов реального индукционного датчика типа индук тосин с числом пар полюсов 180 в ПЗ необходимо записать 720 чисел. Двоичные коды N()r) и N(j) с вт рых выходов PC 3 и 4 подаютс  на ци ровые входы ЦАП 12-15. В ЦАП 12 и 1 осуществл етс  модул ци  опорных напр жений U, , Ug , а в ЦАП 14 и 15 - сигналов U, и U , которые формируютс  в сумматорах 16 и 17 соответственно. Каждый ЦАП в данном устройстве построен на основе резистивной сетки типа R-2R с кл чами и операционного усилител . При подаче на аналоговые входы ЦАП 12 и 13 синусоидального опорного напр жени  о «1 5in cot С выходов синусно-косинусных преобразователей снимаютс  два напр жени , модулированные по законам, аппроксимирующим функции синуса и косинуса iU sin oi. sinco t; &ЫХ t т быц 0/ .sinut. Рассмотрим несколько примеров выбора параметров преобразовани  Ng и Kg дл  преобразовател  разр дностью (N„3 1023) в зависимости от значений исходных данных N и (об) . 1. Дано: ,j,j.. Пример S(o6)0. Выбираем ,;,N,. Пример 2. Дано: N,, (oi)0. Тогда , Пример 3. Дано: , S -18% ,5. Учитыва  выражени  (2) и (3), получаем N,650, , N,475, . ,, „ Приме Пример Д. Дано: , ,36°, ,18% ,54°. N,1004, , N,996, . 1004 .. 994 .. 9qfi Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность построени  унифицированных преобразователей , работающих в системах с различной дискретностью задани , и возможность имитации (с учетом внутришаговой погрешности) сигналов реального индукционного датчика. Это определ ет технико-экономический эффект от использовани  изобретени . Формула изобретени  1. Устройство дл  синусно-косинусного цифроаналогового преобразовани , содержащее селектор квадрантов, генератор синусной функции, содержащий первый фазоинвертор, первый сумматор и первый цифроаналоговый преобразователь , аналоговый вход которого соединен с шиной первого опорного напр жени , а выход - с первым входом первого сумматора, и генератор косинусной функции, содержащий второй фазоинвертор , второй сумматор и второй iцифроаналоговый преобразователь, ана логовый вход которого соединен с шиной второго опорного напр жени , а выход - с первым входом второго сумма .тора, выходы первого и второго фазоинверторов  вл ютс  выходами уст ройства, отличающе е с   тем, что, с целью расширени  области применени  за счет преобразовани  с различной дискретностью задани  и расширени  класса решаемых задач за счет имитации сигналов реальных датчиков , оно содержит блок посто нной пам ти, блок выборки, первый и второй реверсивный счетчики, блок ревер са счета, третий и четвертый цифроаналоговые преобразователи, при этом .вход устройства соединен с первым ин формационным входом блока реверса счета, первый и второй выходы которого соединены с входами управлени  реверсом соответственно первого и . второго реверсивных счетчиков, а третий выход блока реверса счета со счетным входом первого и второго реверсивных счетчиков, выходы отрицательного переноса которых соединены соответственно с вторым и третьим информационными входами блока реверса счета, четвертый выход которого соединен с входом селектора квадрантов и с информационным входом блока выборки, а п тый выход - с управл ющим входом блока выборки, выход которого соединен с входом блока посто нной пам ти, выход которого соединен с кодовыми входами первого и второго реверсивных счетчиков, кодовый выход первого реверсивного счетчика соединен с кодовыми входами первого и четвертого цифроаналоговых преобразователей, кодовый выход второго реверсивного счетчика соединен с кодовыми входами второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, выходы третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей соединены с вторыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выход первого сумматора соединен с аналого вым входом третьего цифроаналогового преобразовател  и с информационным входом первого фазоинвертора, выход второго сумматора соединен с аналоговым входом четвертого цифроаналогового преобразовател  и с информационным входом второго фазоинвертора, первый информационный выход селектора квадрантов соединен с входом определени  направлени  счета блока реверса счета, второй и третий-информационные выходы селектора квадрантов соединены со знаковыми входами соответственно первого и второго фазоинверторов .
2. 2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что, блок реверса счета содержит коммутатор, первый и второй RS-триггеры, формирователь импульсных последовательностей , первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ и формирователь импульсов, первый и второй выходы которого  вл ютс  первым и вто- рым выходами блока, а третий и четвертый выходы соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены к третьему выходу блока, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены с S-входами первого и второго RS-триггеров и  вл ютс  вторым и третьим информационными входами блока, выход третьего элемента ИЛИ соединён с управл ющим входом форми- ровател  импульсных последовательностей , информационный вход которого соединен с информационным входом коммутатора и  вл етс  первым информационным входом блока, выход формировател  импульсных последовательностей  вл етс  четвертым выходом блока, пр мые выходы RS-триггеров соединены с соответствующими входами формировател  импульсов, а инверсные выходы - с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  п тым выходом блока, первый и второй выходы коммутатора соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, управл ющий вход коммутатора  вл етс  входом определени  направлени  счета блока.