SU1446691A2 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с ЦВМ и  вл етс  усовершенствованием извест

Description

(Л

10

него преобразовател  по авторскому свидетельству № 1280699, Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател  путем измерени  и компенсации дополнительной погрешности , обусловленной дрейфом нул  аналоговых функциональных элементов. Дл  достижени  поставленной цели в преобразователь, содержавши генератор импульсов, делитель частоты, блок питани , фазовращатель, вал ко- toporo  вл етс  входным валом преобразовател , три фазовых дискриминатора , три преобразовател  напр жени  в частоту, три реверсивных счетчика, четыре сумматора, мультиплексор, полосовой усилитель, синхронный детектор , интегратор, введены мультиплексор , фазовый дискриминатор, усилитель , синхронный детектор, интегратор . Опорна  система, обеспечивает преобразование фазы опорного сигнала Up в текущий код сумматора 15, информационна  система, состо ща  из основного и корректирующего каналов , преобразует разность фаз между сигналами.иу и и, пропорциональную углу d поворота вала в код. Погрешность преобразовани  равна разности смещений нул  указанных систем относительно входных сигналов. Вновь введенные элементы позвол ют фазовые сдвиги поочередно измер ть дискриминатором , чье выходное напр жение усиливаетс  усилителем, детектируетс  детектором и через интегратор из- мен е/г смещение нул  корректирующей системы до равенства со смещением опорной системы, чем устран етс  погрешность преобразовани . 1 ил.

1

Изобретение относитс  к автоматике и вЬгаислительной технике, может быть использ.овано в системах управлени  дл  св зи источников информации С ЦВМ и  вл етс  усовершенствованием преобразовател  по авт.св. № 1280699.

Цель изобретени  - повьш1ение точности преобразовател  путем компенсации температурной и временной погрешности ,

На чертеже приведена структурна  схема преобразовател .

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 питани  фазовращател , фазовращатель 4 с входным валом 5, первый - третий фазовые дискриминаторы 6-8, преобразователи 9-11 напр 

жени  в частоту, реверсивные счетчики 12 - 14, сумматоры 15 - 17, четвертый сумматор 18, шину 19 выходного .кода, опорную систему 20 фазовой автоподстройки (ФАП), основной канал 21 ин

формационной ФАП, корректирующий ка- нал 22, мультиплексор 23, четвертый фазовый дискриминатор 24, усилитель 25, синхронный детектор 26 и iftiTer- ратор 27.

Блоки 6,9,12 и 15 образуют опор- ную систему 20 ФАП.

0

5

0

0

Блоки 7,10,13 и 16 - основной канал 21, а блоки 8,Г|,14, 17 и 18 - корректирующий канал 22 информационной системы ФАП.

Преобразователь работает следующим образом.

Частота импульсов генератора 1 понижаетс  делителем 2 частоты, из выходного сигнала которого блоком 3 формируетс  напр жение возбуждени  фазовращател  4. Фаза Фд опорного сигнала U фазовращател  4 сравниваетс  в фазовом дискриминаторе 6 с фазой сигнала обратной св зи, формируемого на выходе старшего разр да сумматора 15 путем суммировани  кодов делител  2 и счетчика 12, в результате чего сигнал обратной св зи сдвинут по фазе относительно выходного сигнала делител  2 на угол, пропорциональный коду счетчика 12. При рассогласовании фаз и и сигнала сумматора 15 дискриминатор 6 вырабатывает напр жение, под действием которого блок 9 преобразовани  нап- в частоту вырабатывает импульсы и измен ет код счетчика 12. Изменение кода счетчика 12 происходит в сторону уменьшени  рассогласовани  и в идеальном случае должно сводить его к нулю. Однако вследст31446691

вне смещени  нул  системы ФАП, обусловленного в свою очередь смещением характеристик фазового дискриминатора 6 и преобразовател  9, рассогласование сводитс  к нулю с точностью до смещени  & i/ нул  системы 20 и код на выходе сумматора 15 равен N, + d i/onФаза информационного сигнала U;, фазовращател  4, отличающа с  от фа10

зы Ф его опорного сигнала Uo на угол, пропорциональный угловому положению of вала 5 (дл  простоты положим Фу-Фд оО ,.аналогичным образом отеле- живаетс  двухканальной системой ФАП, состо щей из основного 21 и корректирующего 22 каналов. Код на выходе сумматора 16 основного канала с учетом смещени  41/,„ нул  системы 21 равен N,N,,+N,J Фy+йlf„,.

При вращении вала 5 с угловой скоростью d фаза и ц измен етс  с аналогичной скоростью и это изменение от

слеживаетс  системой 21 с динамичес

кой погрешностью , Д К ц - коэффициент усилени  разомкнутого контура основного канала, и код на выходе его счетчика 13 равен

. ок- ог.) - к;:Код счетчика 13 через сумматор 1 вводитс  в корректирующий канал 22, складываетс  с кодом счетчика 14 и управл ет фазой сигнала обратной свзи , формируемого в сумматоре 17. С учетом смещени  Ь (щ, нул  системы 22 код сумматора 17 равен , +N Ф +Л1/, а код счетчика 14 соответственно равен V Л к«-М15-Н, е,-(Ф,-Ф, )- ( dl/5, - /3 Чп ) - Ф J- йЧп

+ (ЙЧ -ДЧ „,).

Выходной код преобразовател , снимаемый с выхода 19 сумматора 18, равен

Г, ) - - ™+(ДС «-Л1/, + --- о(+(ЛС ,,)

/К,,4

К

ок

k.K

К ofc

Таким образом, корректирующий канал 22 измер ет и корректирует погрешности основного канала 21; динамическую i/K - и смещение нул  дц

ок

ot

в результате чего выходной код не имеет в этом режиме динамической погрешности , но смещен на величину, равную разности смещений нул  систе 20 и 22.

0

g

Входные сигналы систем 20 и 22 и их сигналы обратной св зи через мультиплексор 23 поступают на фазовый дискриминатор 24, информативна  составл юща  выходного сигнала которого представл ет сигнал пр моугольной формы с частотой коммутации мультиплексора 23 и уровн ми напр жени , равными

и:, К(Ф„-N,y) -К л . л и..„ ; 4 Кфл(Ф„-Н„)+4ифй лиф,-Кфд.лм ,,, где .аифА и - смещение нул  и коэффициент передачи дискриминатора 24.

, Этот сигнал усиливаетс  полосовым усилителем 25 (неинформативные составл ющие выходного напр жени  дискриминатора 24 не пропускаютс  этим усилителем) и детектируетс  синхронным детектором 26. На выходе детектора 26 формируетс  напр жение посто нного тока, пропорциональное раз

30

35

40

( йс/,- Д1,„) + лисд , где K,j5 коэффициент усилени  усилител  25;

ЛЦрд ,К д-смещение нул  и коэффициент передачи детектора 26.

Это напр жение через интегратор 27 вводитс  в корректирующий канал 22, где во входной цепи преобразовател  11 суммируетс  с напр жением рассогласовани  канала 22, измен   его смещение 4i-f в сторону уменьще- ни  1(,. В установившемс  состо нии U,j(0, что достигаетс  при

41 -Л1/йп

КфдК

Таким образом, обеспечиваетс  измерение и компенсаци  смещени  нул  преобразовател . Компенсаци  обеспечиваетс  с точностью до погрещности,

45 обусловленной смещением нул  ЛИсд синхронного детектора 26, котора  (как видно из последнего вьфажени ) в Кед-К 5 раз меньше погрешности фазового дискриминатора и в еще боль50 шей мере - смещени  нул  преобразовател , обусловленного смещением нул  характеристик не только дискриминаторов 6 и 8, но и преобразователей 9 и 11.

55

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь угла поворота вала в код по авт. св. № 1280699,

   5 14466916

   отличающийс  тем, что,йены с входами четвертого фазового

   с целью повышени  точности, в негодискриминатора, выход которого через

   введены мультиплексор, четвертый фа-усилитель соединен с входом синхронэовый дискриминатор, усилитель,ного детектора, выход которого чесинхронный детектор и интег1$атор, рез интегратор подключен к второму

   первый и второй, третий и четвертыйвходу третьего блока преобразовани 

   входы мультиплексора подключены кнапр жени  в частоту, управл ющие

   входам первого и к входам третьего ,входы мультиплексора и синхронного

   фазовых дискриминаторов соответст- Q детектора подключены к третьему вывенно , выходы мультиплексора соеди-ходу делител  частоты.