SU1309314A1 - Функциональный преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents
Функциональный преобразователь угла поворота вала в код Download PDFInfo
- Publication number
- SU1309314A1 SU1309314A1 SU853996439A SU3996439A SU1309314A1 SU 1309314 A1 SU1309314 A1 SU 1309314A1 SU 853996439 A SU853996439 A SU 853996439A SU 3996439 A SU3996439 A SU 3996439A SU 1309314 A1 SU1309314 A1 SU 1309314A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- block
- adder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматике и измерительной технике, а именно к устройствам преобразовани угла поворота вала в и фровой код с синус- но-косинусными датчиками угла (СКДУ), работающими в амплитудном режиме. Целью изобретени вл етс повышение 9 быстродействи преобразовани в функциональных преобразовател х угла поворота вала в тех случа х, когда масштаб преобразовани СКДУ не вл етс двоичным числом. Поставленна цель достигаетс тем, что в функциональный преобразователь, содержащий синусно-косинусный датчик 1 угла, определитель 2 октантов, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, сумматоры 5, 6, 7, генератор 8 импульсов, элемент И 9, инвертор 14, элемент ИЛИ 16, шину 19 первой константы, введены элемент И 10, сумматор 11, счетчик 12, дешифратор 13, инвертор 15, блок 17 эле- а ментов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 18 эле- ® ментов 2И-ИЛИ, шина 20 второй константы . Выходные сигналы синусно-косинус- ного датчика 1 угла, приведенные в первый октант аналоговым коммутатором 3 и определителем 2 октантов, преобразуютс анашого-цифровым преобраСЛ СО о со со iu б W - IP -I
Description
эователем 4 в код тангенса угла, который при помощи двух накапливающих сумматоров 5 и 6, замкнутых в кольцо, преобразуетс в число-импульсный код в пределах октанта, а перва и втора константы С1 и С2, используемые дл формировани параллельного кода угла, выбираютс с учетом масштаба преобразовани СКДУ. Такой принцип действи преобразовател приводит к уменьшению числа п рабочих тактов за счет того, что начальные услови при решении системы уравнений задают1
Изобретение относитс к автоматике и измерительной технике, а именно к амплитудным способам преобразовани угла поворота вала в цифровой код угла с использованием синусно-коси- нусных вращающихс трансформаторов (СКВТ).
Цель изобретени - повышение быстродействи преобразовател путем уменьшени числа п рабочих тактов при решении системы разностных уравнений за счет того, что начальные; услови при решении системы задаютс равными уГо tg, 1 независимо от номера октанта, решение производитс в пределах октанта, а константы , используемые дл формировани выходного кода, выбираютс с учетом масштаба преобразовани .
На чертеже представлена структурна схема функционального преобразовани угла поворота вала в код.
Преобразователь содержит синусно- косинусный датчик 1 угла, определитель 2 октантов, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, сумматоры 5-7 и 11, генератор 8 импульсов, элемент И 9, элемент И 10, сумматор Т1, счетчик 12, дешифратор 13, инверторы 14 и 15 элемент ИЛИ 16, блок 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 18 элементов 2И-ИЛИ, шину 19 первой константы, шину 20 второй константы, шину 21 выходного кода.
Преобразователь работает следующим образом.
с равными tg, 1 независимо от номера октанта, а решени системы уравнений производитс в пределах октанта, при этом константы С1 и С2 позвол ют формировать код угла с масштабом, который может быть больше, меньше или равен единице. При этом максимальное врем преобразовани уменьшаетс в восемь раз по сравнению с функцио- нальными преобразовател ми ботающими в пределах кого оборота. 1 ил.
, рапол Выходные сигналы синусно-косинус- ного датчика 1 угла, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота вала 6 , подключены к информационным
5 входам аналогового коммутатора 3 и входам о.пределител 2 октантов, кото- рьш, сравнива выходные напр жени датчика 1 угла с нулевым уровнем и между собой, формирует код октантов:
О 9j,, 0 , ©2 первый, второй и третий разр ды кода октантов ( 9 - старший разр д). По коду октантов, поступающему с выхода определител 2 октантов на управл ющий вход аналогового
5 коммутатора 3, последний формирует . сигналы, пропорциональные синусу и косинусу угла S , приведенного в первый октант, по следующим выражени м
Uj sin /1 U cos /b
I
11$ sin ft 1
U| cos
Isinei,
|cos0|B, 1,4,5 и 8 октантах;
cos 01,
I 2,3,6 и 7 октантах ,
где I,- угол 6 , приведенный в первый октант.
30 Углы 0 и (i св заны следующими соотношени ми
+. (q О-ЭО в нечетных
октантах
. q90 - j в четных октан- (2)
тах,
где q- - номер квадранта-.
и I - напр жение на j-м выходе i-ro элемента.
Сигналы с выходов аналогового коммутатора 3 поступают на входы линейного АЦП 4 отношени напр жений с в код, при этом в качестве эталонного сигнала используетс напр жение Uj,
а в качестве измер емого U. На выходе АЦП 4 формируетс код
N4 tgp,
(3)
где N. - код на J -M выходе i-ro .
элемента..
Код N4 поступает на установочный вход первого накапливающего сумматора 5. Генератор 8 импульсов формирует непрерьшную последовательность импульсов, к которой не предъ вл етс требований по стабильности частоты. Накапливающие сумматоры 5-7 на каждый импульс, поступающий на их тактовые входы, производ т суммирование своего содержимого с числом на их входах В и запоминание полученной суммы. По шине 19 на второй вход блока 17 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подаетс двоичный код первой константы С1 e-arctg-Z-,
где t - масштаб преобразовани , m - смещение разр дной сетки входов В первого и второго накапливающих сумматоров 5 и 6 относительно их входов А.
Первый вход блока 17 управл етс мпадшим разр дом 2кода октантов. На выходе блока 17 формируетс двоичный код
N
„ С1 4 02.
который поступает на третий вход блока 18. По шине 20 на четвертый вход блока 18 подаетс двоичный код второй константы С2 8-90.
Выход определител 2 октантов подключен к входам четвертого сумматора 11, осуществл ющего сложение кода квадрантов с младшим разр дом кода октантов, в результате чего на его выходе формируетс двоичный код
N
-(1
(q - 1) + 02
Код с выхода сумматора 11 поступает на информационный вход двоичного счетчика 12, работающего на вычитание . Каждый импульс, поступающий на
13093144
счетный вход счетчика 12 с выхода
элемента И 10, уменьшает его соц,ерщ1- мое на единицу младшего разр да. Выход счетчика 12 подключен к входу дешифратора 13, на выходе которого формируетс нулевой уровень напр жени при нулевом коде на его входе.
Выход дешифратора 13 подключен к первым входам блока 18 и элемента И 10 непосредственно и через инвертор 14 - к второму входу элемента 9 и второму входу блока 18, на выходе которого формируетс код
(С1 ) V( )
(6)
В начале цикла преобразовани в накапливающие сумматоры 5 и 6 по входам А записываютс соответственно код tg и код единицы, в счетчик 12 - код с выхода сумматора 11, в на- капливающий сумматор 7 - код нул . Единичное значение сигнала с выхода дешифратора 13 открывает элемент И 10 и разрешает прохождение константы С2 на вход В накапливающего сумматора 7. Импульсы генератора 8 поступают на тактовый вход накапливающего сумматора 7 и счетный вхрд счетчика 12, уменьша его содержимое до нул , что фиксируетс дешифратором 13: выходной сигнал последнего становитс равным нулю и запрещаетс дальнейшее прохождение импульсов через элемент И 10. Число р импульсов, прошедших на выход элемента И 10, с учетом выражени (5) равно
40
р q - 1 - Р q в нечетных октантах ; четных октантах .
(7)
Код на выходе накапливающего сумматора 7, получаемый р-кратным суммированием константы С2, равен с учетом выражени (7)
N, (q-1)-.e-90 - в нечетных
октантах.
N.
q-f 90°- в четных октан Q
55
так. (8) Единичное значение выходного сигнала инвертора 14 разрешает прохождение импульсов генератора 8 через элемент И 9 на тактовые входы накапливающих сумматоров 5-7. При этом на выход блока 18 в соответствии с вьфажением (6) проходит код С1 в нечетных октантах и код минус 01 в
дполнительном коде в четных октантах. По мере поступлени импульсов на тактовые входы накапливающих сумматоров 5 и 6 производитс решение системы разностных уравнений с началь- ными услови ми у(0) , х(0) 1 в виде
-(1 .+ K) Vx40j + yHOjv
« sin(n-arctg К - arctg yCOj/x 0), °
(1 + К) ЧхЧо + (9) xcos(n-arctg К - arctg y 0 /xCOl),
где К 2.
Решение системы происходит до момента смены знака переменной с плюса на минус, при этом знаковый разр д накапливающего сумматора 5 принимает единичное значение, и прекращаетс поступление импульсов на тактовые входы накапливающих сумматоров 5-7 о Число рабочих тактов решени системы равно25
п /i/arctg К
(10)
Одновременно с решением системь в накапливающем сумматоре 7 происходит п-кратное суммирование константы С1 с начальным содержанием сумматора 7 в нечетных октантах, либо п-кратное вычитание константы С1 из начального содержани сумматора 7 в четных октантах, т.е.
- 1)-90
+ jb - в нечетных октантах,
l(q-90° -/i) - в четных октантах . (11)
С учетом выражени (2) можно записать
, NT 1-е.
(12)
Таким образом, в конце цикла преобразовани на шине 21 формируетс двоичный код угла t-Э.
Поскольку решение системы происходит в диапазоне 0-45°, а по из- BecTHOMj устройству - в диапазоне - 360° максимальное врем преобразова- ни уменьшаетс в 8 раз, что повышает быстродействие предлагаемого преобразовател .
6
рмула изобретени
5
Q
5
0
5
0
г
Функциональный преобразователь , угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к входам определител октантов и к информационным входам аналогового коммутатора , выходы которого подключены к входам аналого-цифрового преобразовател , выходы разр дов определител октантов подключены к управл ющим входам аналогового коммутатора, первый, второй и третий сумматоры, выход первого сумматора соединен с разр дным входом второго сумматора, выход которого соединен с разр дньм входом первого сумматора, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с тактовыми входами первого и второго сумматоров , первый инвертор, элемент ИЛИ, iffliHy первой константы, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи преобразовател , в него введены четвертый сумматор , второй элемент И, счетчик, дешифратор , блок элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, второй инвертор, блок элементов 2И-ИЛИ, шина второй константы, выходы двух старших разр дов определител октантов подключены к установочным входам четвертого сумматора, раз- р дньш вход которого соединен с входом блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом младшего разр да определител октантов., выход четвертого сумматора подключен к информационному входу счетчикс1, группа выходов которого подключена к входам дешифратора , выход которого подключен к первым входам второго элемента И и блока элементов 2И-ИЛИ и через первый инвертор - к вторым входам первого элемента И и блока элементов 2И-ИЛИ, выход аналого-цифрового преобразовател подключен к установочному входу первого сумматора, выход которого через второй инвертор подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен со счетным входом счетчика и выходом второго.элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора, выход элемента ИЛИ подключен к тактовому входу третьего сумматора, разр дный вход
713093148
которого соединен с выходами блокавходов которого соединена с шиной
элементов 2И-ИЛИ, одна группа входовпервой константы, шина второй коне-,
которого соединена с выходами блокатанты подключена k другой группе вхоэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, группаДов блока элементов 2И-Ш1И.
Составитель М.Сидорова Редактор Н.Рогулич . Техред М.ХоданичКорректор С.Шекмар
Заказ 1804/56Тираж 902Подписное
ВИНИЛИ Государственного комитета СССР
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5
Производственно-попиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4
Claims (1)
- Функциональный преобразователь угла поворота вала в код, содержа5 щий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к входам определителя октантов и к информационным входам аналогового коммутатора, выходы которого подключены к входам аналого-цифрового преобразователя, выходы разрядов определителя октантов подключены к управляющим входам аналогового коммутатора, первый, второй и третий сумматоры, выход первого сумматора соединен с разрядным входом второго сумматора, выход которого соединен с разрядным входом первого сумматора, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с тактовыми входами первого и второго сумматоров, первый инвертор, элемент ИЛИ, шину первой константы, о т лича25 ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены четвертый сумматор, второй элемент И, счетчик, дешифратор, блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 3Q ИЛИ, второй инвертор, блок элементов 2И-ИЛИ,.шина второй константы, выходы двух старших разрядов определителя октантов подключены к установочным входам четвертого сумматора, раз· рядный вход которого соединен с входом блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом младшего разряда определителя октантов., выход четвертого сумматора подключен к информационному 40 входу счетчика, группа выходов которого подключена к входам дешифратора, выход которого подключен к первым входам второго элемента И и блока элементов 2И—ИЛИ и через первый 45 инвертор - к вторым входам первого элемента И и блока элементов 2И-ИЛИ, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к установочному входу первого сумматора, выход которого го через второй инвертор подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен со счетным входом55 счетчика и выходом второго, элементаИ, второй вход которого соединен с выходом генератора, выход элементаИЛИ подключен к тактовому входу третьего сумматора, разрядный вход которого соединен с выходами·блока элементов 2И-ИЛИ, одна группа входов которого соединена с выходами блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, группа входов которого соединена с шиной первой константы, шина второй коне-, танты подключена к другой группе вхо дов блока элементов 2И-ИЛИ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853996439A SU1309314A1 (ru) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Функциональный преобразователь угла поворота вала в код |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853996439A SU1309314A1 (ru) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Функциональный преобразователь угла поворота вала в код |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1309314A1 true SU1309314A1 (ru) | 1987-05-07 |
Family
ID=21212323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853996439A SU1309314A1 (ru) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | Функциональный преобразователь угла поворота вала в код |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1309314A1 (ru) |
-
1985
- 1985-12-23 SU SU853996439A patent/SU1309314A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 875421, кл. G 08 С 9/04, 1980. Зверев А.Е., Максимов В.П., М сников В.А. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код.-Л.: Энерги , 1974, с. 137-151. Авторское свидетельство СССР № 1080174, кл. Н 03 М 1/64, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3828347A (en) | Error correction for an integrating analog to digital converter | |
SU1309314A1 (ru) | Функциональный преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1228280A1 (ru) | Преобразователь угол-код | |
US3829854A (en) | Octant determination system for an analog to digital converter | |
SU955151A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1478332A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1218465A1 (ru) | Функциональный преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1246369A1 (ru) | След щий стохастический преобразователь аналог-код | |
SU1124358A1 (ru) | Способ преобразовани угла поворота вала в код | |
SU1349005A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU862164A1 (ru) | Преобразователь угла повороата вала в код | |
SU1381704A2 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU748480A1 (ru) | Функциональный преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1656684A1 (ru) | Дельта-сигма-кодер | |
SU1365353A2 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1088044A2 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1417191A1 (ru) | Преобразователь углового перемещени в код | |
SU1644380A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU714641A1 (ru) | Преобразователь аналоговой величины в код | |
SU991602A1 (ru) | След щий аналого-цифровой преобразователь | |
SU922852A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в 1 | |
SU645190A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU830466A1 (ru) | Преобразователь угла поворотаВАлА B КОд | |
SU1179536A2 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код | |
SU1198753A1 (ru) | Преобразователь угла поворота вала в код |