SU1438000A1 - Shaft angle digitizer - Google Patents

Shaft angle digitizer Download PDF

Info

Publication number
SU1438000A1
SU1438000A1 SU874180947A SU4180947A SU1438000A1 SU 1438000 A1 SU1438000 A1 SU 1438000A1 SU 874180947 A SU874180947 A SU 874180947A SU 4180947 A SU4180947 A SU 4180947A SU 1438000 A1 SU1438000 A1 SU 1438000A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
inputs
output
outputs
code
Prior art date
Application number
SU874180947A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Алексеевич Чернышев
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5613
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5613 filed Critical Предприятие П/Я М-5613
Priority to SU874180947A priority Critical patent/SU1438000A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1438000A1 publication Critical patent/SU1438000A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышени  точности в преобразователь угла поворота вала в код, со- держалщй синусно-косинусный вращающийс  трансформатор (СКВТ) 1, компаратор 2, два фазочувствительных выпр мител  3 и 4, триггер 9, блок 15 функционального преобразовани  кодов, регистр 16 последовательного приблиThe invention relates to automation and computing and can be used to connect analog information sources with a digital computing device. In order to improve the accuracy of the shaft angle converter into a code containing a sine-cosine rotary transformer (CCWT) 1, comparator 2, two phase-sensitive rectifiers 3 and 4, trigger 9, block 15 of functional code conversion, register 16 of consecutive

Description

елate

с:with:

4four

СОWITH

0000

жени , компаратор 19, источник 21 опорного напр жени , введены блоки 5 и 6 преобразовани  напр жени  в частоту, генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, триггер 10, элементы ИЛИ 11, 12, умножители 13 и 14 частоты , блоки 17 и 8 преобразовани  частоты в код и элемент ИЛИ 20, Компаратор 19 выполнен цифровым, СКВТ 1 формирует два сигнала переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла oi поворота. Фазочувствительные вьшр мители 3 и 4 преобразуют сигналы переменного тока в сигналы посто нного тока. На выхо дах блоков 5 и 6 ПНЧ формируютс  последовательности импульсов с частотой пропорциональной модулю синусного и, comparator 19, voltage source 21, voltage-to-frequency conversion blocks 5 and 6, pulse generator 7, frequency divider 8, trigger 10, OR elements 11, 12, frequency multipliers 13 and 14, conversion blocks 17 and 8 are entered frequency in the code and the element OR 20, the Comparator 19 is digital, SCHWT 1 generates two AC signals, amplitude modulated as a function of the sine and cosine of the rotation angle oi. Phase-sensitive sensors 3 and 4 convert AC signals to DC signals. At the outputs of blocks 5 and 6 of the FPUs, pulse sequences are formed with a frequency proportional to the module of the sinus and

косинусного напр жений, по одному из двух выходов в зависимости от знака синусного и косинусного напр жений. На выходах триггеров 9 и О формируетс  код двух старших разр дов, В умножител х 13 и 14 происходит преобразование входной частоты в соответствии с косинусом и синусом выходного кода N, Работой устройства управл ют генератор 7 импульсов и делитель 8 частоты, которые задают цикл и такт ,работы регистра 16, В каждом такте производитс  преобразование частоты в код в блоках 17 и 18, сравнение полученных кодов в компараторе 19 и формирование одного разр да кода N младших разр дов в регистре 16, I ил.cosine stresses, one of two outputs, depending on the sign of the sine and cosine stresses. At the outputs of flip-flops 9 and O, a code of two higher bits is formed. In multipliers 13 and 14, the input frequency is converted in accordance with the cosine and sine of the output code N. , register 16, In each clock cycle, the frequency is converted into a code in blocks 17 and 18, a comparison of the codes obtained in the comparator 19 and the formation of one code N code of the lower bits in register 16, I il.

, ,

1one

Изобретение относитс  к автоматике и. вычислительной технике и может быть использовано дп  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. This invention relates to automation and. computer technology and dp can be used to connect analog information sources with a digital computing device.

Цель изобретени  - повьшение точности преобразовател  путем исключени  двух цифроаналоговых преобразователей и аналогового компаратора, имеющих значительные инструмейтальные по грешности,.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the converter by eliminating two digital-to-analog converters and an analog comparator, which have significant instrumental error.

На чертеже представлена структурна  схема преобразовател .The drawing shows a block diagram of the converter.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный вращающийс  трансформатор (СКВТ) 1, первый аналоговый компаратор 2, фа- зочувствительные выпр мители 3 и 4, блоки 5 и 6 преобразовани  напр жени в частоту (ПНЧ), генератор 7 импуль сов, делитель 8 частоты, триггеры 9 и 10, элементы ИЛИ 11 и 12, умножители 13 и 14 частоты, блок 1 функционального преобразовани  кодов, ре- гистр 16 последовательных приближени блоки 17 и 18 преобразовани  частоты и код, цифровой компаратор 19, элемент ИЛИ 20 и источник 21 опорного напр жени .The shaft rotation angle-to-code converter contains a sine-cosine rotating transformer (CCT) 1, the first analog comparator 2, phase-sensitive rectifiers 3 and 4, voltage-to-frequency blocks 5 and 6, a pulse generator 7, divider 8 frequencies, flip-flops 9 and 10, OR elements 11 and 12, frequency multipliers 13 and 14, block 1 functional code conversion, register 16 successive approximations blocks 17 and 18 frequency conversion and code, digital comparator 19, OR element 20 and source 21 support stresses.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

На выходах СКВТ 1 вырабатываютс  переменные напр жени  с частотой опоAt the outputs of the ACS 1, alternating voltages are produced with a frequency of

10ten

5five

  йд yd

р30p30

ного напр з ени  источника 21 и модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла об поворота вала СКВТ 1, В фазочувствитепьных выпр мител х 3 и 4 происходит преобразование сигналов переменного тока в сигналы посто нного тока, пропорциональные по амплитуде синусу и косинусу угла oL . Блоки 5 и 6 ПНЧ формируют последовательности импульсов с частотой, пропорциональной модулю .входного напр жени , по одному из двух выходов в зависимости от знака входного напр жени . Триггеры 9 и 10 формируют два старших разр да выходного кода в соответствии со знаками синуса и косинуса выходных напр жений фазочувствительных выпр мите- . лей 3 и 4, Импульсы с выходов блока 5 ПНЧ через элемент ШЖ 11, а. с выходов блока 6 ПНЧ через элемент ИЛИsource voltage 21 and amplitude modulated as a function of the sine and cosine of the angle of rotation of the shaft SQUT 1. In phase-sensitive rectifiers 3 and 4, the alternating current signals are converted into direct current signals, proportional in amplitude to the sine and cosine of the oL angle. Blocks 5 and 6 of the PNCs form a sequence of pulses with a frequency proportional to the input voltage module, according to one of the two outputs, depending on the sign of the input voltage. Triggers 9 and 10 form two high-order bits of the output code in accordance with the sine and cosine signs of the output voltages of the phase-sensitive rectifier. Lei 3 and 4, impulses from the outputs of block 5 of the FNP through the element ShZh 11, a. from the outputs of block 6 PNC through the element OR

12поступают на входы умножителей12 enter the multiplier inputs

13и 14 частоты соответственно. Ум- ножители 13 и 14 выполнены на основе двоичных умножителей, управл емых выходным кодом Cos N и sin N 15,13 and 14 frequencies, respectively. The multipliers 13 and 14 are made on the basis of binary multipliers, controlled by the output code Cos N and sin N 15,

Цикл кодировани  начинаетс  по сигналу, поступающему с выхода старшего разр да делител  8 частоты через элемент ИЛИ 20 на вход разрешени  регистра 16, Преобразователь работает по методу уравновешивани  в соответствии с зависимостьюThe coding cycle starts on a signal coming from the output of the higher bit of the frequency divider 8 through the element OR 20 to the register resolution 16 input. The converter works by the method of balancing in accordance with the dependence

sinoi-cos N - cosoi sin N 0, котора  реализуетс  на участке, соответствующем квадранту угла oL , Выходные импульсы умножителей 13 и 14 с частотой sin ut cos N и cos оС sin N соответственно поступают на информационные входы блоков 17 и 18, на управл ющие входы которых поступает сигнал с выхода делител  8, длительность которого равна одному такту преобразовани  в блоках 17 и 18. В цифровом компараторе 19 производитс  сравнение выходных кодов блоков 17sinoi-cos N - cosoi sin N 0, which is realized in the area corresponding to the quadrant of the angle oL. The output pulses of multipliers 13 and 14 with a frequency sin ut cos N and cos о sin S, respectively, are sent to the information inputs of blocks 17 and 18, to control the inputs of which receive a signal from the output of the divider 8, the duration of which is equal to one conversion cycle in blocks 17 and 18. Digital comparator 19 compares the output codes of blocks 17

вый, второй и третий элементы ИЛИ, первьй и второй умножители частоты, первьй и второй блоки преобразовани  частоты в код, при этом второй компаратор выполнен цифровым, первьй и второй выходы синусно -косинусного вращающегос  трансформатора соединены с вторыми входами первого и второго фазо- 10 чувствительных выпр мителей соответственно , выходы которых соединень с информационными входами соответственно первого и второго блоков преобразовани  напр жени  в частоту, первый и 18. В результате в регистре 16 фор- 15 и второй выходы первого блока преоб- мируетс  вьпсодной код N младших раз- разовани  напр жени  в частоту соедир дов до тех пор, пока входные коды цифрового компаратора 19 не ср.авн ют- с  и не сформируетс  сигнал равенства входных ,кодов. Этот сигнал через элемент ИЛИ 20 поступает в ре- .. гистр 16 и свидетельствует об окончании цикла преобразовани ,first, second and third OR elements, first and second frequency multipliers, first and second frequency conversion units to code, the second comparator is digital, the first and second outputs of the sinus-sinus rotary transformer are connected to the second inputs of the first and second phase-10 sensitive rectifiers, respectively, the outputs of which are connected to the information inputs of the first and second voltage-to-frequency blocks, respectively, the first and the second. As a result, in the register 16 for- 15 and the second outputs of the first block And, the transcode code of the lower-order voltage is transformed into the frequency of the connections, until the input codes of the digital comparator 19 are not equalized and the signal of the equality of the input codes is generated. This signal, through the OR element 20, enters the registrar section 16 and indicates the end of the conversion cycle,

В качестве фазочувствительных выпр мителей может быть использована двухканальна  микросборка типа МД-4 (бДЗ 430 002) с погрешностью менее 0,02%, а в,качестве блоков ПНЧ - двух канальный блок типа БК-59 (6Д2 222 066) с погрешностью менее 0,05%,в диапазоне температур от -60 до +80 С, Остальные элементы преобразовател   вл ютс  цифровыми и при правильном их использовании не вли ют на точность .As a phase-sensitive rectifier, a two-channel microassembly of the MD-4 type (BDZ 430 002) with an error of less than 0.02% can be used, and in, as the PNC blocks, a two-channel block of the BK-59 type (6D2 222 066) with an error of less than 0 , 05%, in the temperature range from -60 to +80 ° C. The remaining elements of the converter are digital and, if used correctly, do not affect the accuracy.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula генератора импульсов соединен с синПреобразователь угла поворота вала 40 хронизирующими входами первого и вто- в код, содержащий синусно-косинусньш рого блоков преобразовани  напр же- вращающийс  трансформатор :и первьй ни  в частоту и с входом делител  час- компаратор, входы которых подключены тоты, первьй выход которого соединен к выходу источника опорного напр же- с управл ющими входами первого и ни , выход первого компаратора соеди- 45 второго блоков преобразовани  частоты нен с первьми входами первого и вто- в код и вторым входом регистра после-the pulse generator is connected to a syncrometer of the rotation angle of the shaft 40 by the clock inputs of the first and second to the code containing the sine-cosine transformation blocks of the forward-rotating transformer: and the first one to the frequency and to the input of the divider-comparator, the inputs of which are connected, the first ones the output of which is connected to the output of the source of the reference voltage with the control inputs of the first and none, the output of the first comparator connects the 45 second frequency conversion units to the first inputs of the first and second to the code and the second input of the reg Stra post- вый, второй и третий элементы ИЛИ, первьй и второй умножители частоты, первьй и второй блоки преобразовани  частоты в код, при этом второй компаратор выполнен цифровым, первьй и второй выходы синусно -косинусного вращающегос  трансформатора соединены с вторыми входами первого и второго фазо- чувствительных выпр мителей соответственно , выходы которых соединень с иннены с первым и вторым входами первого триггера соответственно и через первьй элемент ИЛИ. с аналоговым входом первого умножител  частоты, выход которого соединен с информационным входом первого блока преобразовани  частоты в код, первьй и второй выходы второго блока преобразовани  напр жени  в частоту соединены с первым и вторым входами второго триггера соответственно и через второй элемент ШМ с аналоговым входом второго умноител  частоты, выход которого соединен с информационным входом второго блока преобразовани  частоты в код, выходы первого и второго блоков преобразовани  частоты в код соединены с входами второго компаратора,first, second and third OR elements, first and second frequency multipliers, first and second frequency conversion units to code, the second comparator is digital, the first and second outputs of the sinus-sinus rotary transformer are connected to the second inputs of the first and second phase-sensitive rectifiers respectively, the outputs of which are connected with inneny with the first and second inputs of the first trigger, respectively, and through the first element OR. With the analog input of the first frequency multiplier, the output of which is connected to the information input of the first frequency-to-code conversion unit, the first and second outputs of the second voltage-to-frequency conversion unit are connected to the first and second inputs of the second flip-flop, respectively, and through the second CM element with the analog input of the second smart frequency, the output of which is connected to the information input of the second frequency-to-code conversion unit, the outputs of the first and second frequency-to-frequency conversion units are connected to the inputs of the second omparatora, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно регистра последовательного приблиени  и третьего элемента ИЛИ, выходthe first and second outputs of which are connected to the first inputs of the sequential approximation register and the third element OR, respectively, the output
SU874180947A 1987-01-12 1987-01-12 Shaft angle digitizer SU1438000A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874180947A SU1438000A1 (en) 1987-01-12 1987-01-12 Shaft angle digitizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874180947A SU1438000A1 (en) 1987-01-12 1987-01-12 Shaft angle digitizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1438000A1 true SU1438000A1 (en) 1988-11-15

Family

ID=21280302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874180947A SU1438000A1 (en) 1987-01-12 1987-01-12 Shaft angle digitizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1438000A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1105920, кл. Н 03 М 1/48, 1982. Домрачев В.Г. и др. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений. М;: Энергоатомиздат, 1987, с, 202, рис. 12-1. .(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4486845A (en) Resolver to incremental shaft encoder converter
JPS60165512A (en) Digital rotational angle detector
SU1438000A1 (en) Shaft angle digitizer
US4754259A (en) Angle digitizer with enhanced harmonic rejection
SU1697266A1 (en) Shaft rotation angle-to-code functional converter
SU942098A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU942101A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1280698A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU1283968A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU982045A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
RU2007027C1 (en) Movement-to-code transducer
GB1410074A (en) Simplified digital to sin/cos converter
SU1312737A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
RU2020752C1 (en) Shaft angle-of-turn-to-code converter
SU1365353A2 (en) Shaft angle-to-code converter
SU1120386A1 (en) Shaft turn angle encoder
SU1124358A1 (en) Method of encoding shaft turn angle
SU1644380A1 (en) Shaft rotation angle-to-digit converter
SU798945A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1043704A1 (en) Function angular position-to-code generator
SU706864A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1277399A1 (en) Device for converting sine signals to digital code
RU2107390C1 (en) Method for measuring shaft rotation angle
SU1336242A1 (en) Shaft angle encoder
RU1783473C (en) Digital-analog servo system device for control of positioning object