SU558226A1

SU558226A1 - Phase-to-digital converter

Info

Publication number: SU558226A1
Application number: SU1982561A
Authority: SU
Inventors: Владимир Павлович Коломенский; Сергей Петрович Клокоцкий; Феликс Львович Сиротин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3327
Priority date: 1973-12-12
Filing date: 1973-12-12
Publication date: 1977-05-15

Description

1one

Изобретение относитс к области цифровой измерительной техники и предназначено дл использовани в измерительных приборах дл преобразовани быстромен ющегос фазового сдвига напр жений аналоговых датчиков вращени в цифровой код.The invention relates to the field of digital measuring equipment and is intended for use in measuring devices for converting the fast-changing phase shift of the voltages of analog rotary sensors into a digital code.

Известен преобразователь фазового сдвига в цифровой код, содержащий нуль-орган, соединенный со статическим триггером, элемент И, к которому подключен статический триггер , и генератор посто нной частоты, а также второй триггер, соединенный со счетчиком, элементом ИЛИ и реверсивным счетчиком.A phase shifter into a digital code is known that contains a null organ connected to a static trigger, an element to which a static trigger is connected, and a constant frequency generator, as well as a second trigger connected to a counter, an OR element and a reversible counter.

Устройство обладает пониженной точностью измерени , так как не учитыветс флуктуаци частоты фазоманипулироваиного сигнала. Кроме того, за период измерени фазовый сдвиг изменит свое значение, и поэтому полученное значение кода в промежутках измерени не отражает истинное текущее значение фазового сдвига.The device has a reduced measurement accuracy, since it does not take into account the fluctuation of the frequency of the phase-shift keyed signal. In addition, during the measurement period, the phase shift will change its value, and therefore the resulting code value in the measurement intervals does not reflect the true current value of the phase shift.

Изобретение позвол ет уменьшить ощибку, обусловленную флуктуаци ми частоты опорного и фазоманипулированного сигнала, а также ошибку, возникающую за счет больщого периода измерени при значительных скорост х изменени фазового сдвига.The invention makes it possible to reduce the error due to fluctuations in the frequency of the reference and phase-shifted signal, as well as the error due to the large measurement period at significant rates of change in the phase shift.

Дл повыщени точности преобразовани быстромен ющегос фазового сдвига в цифровой код путем учета флуктуации частоты To increase the accuracy of converting the fast phase shift to a digital code by taking into account frequency fluctuations

опорного и фазоманипулированного сигналов в предлагаемое устройство дополнительно введены второй нуль-орган. д::.а с} ;матора, кольцевой сдз1 гаю1цпй регистр, ключи и блок начальных ХСЛОВИЙ.the reference and phase-shift signals in the proposed device additionally introduced the second zero-body. d ::. a c}; matora, annular dzdz1 gayu1tspy register, keys and block initial KHLOVIY.

На чертеже приведена блок-схема описываемого преобразовател , где 1 и 2 - нуль-органы , 3 - статический триггер, 4 - кольцевой сдвигающий регистр. 5 - элемент И, 6 - генератор посто нной частоты, 7 - элемент Р1ЛИ, 8 - статический триггер, 9 - реверсивный счетчик, 10 - c i тaтop, 11-счетчик, 12 - ключи, 13 - блок начальных условий, 14 - сумматор.The drawing shows a block diagram of the described converter, where 1 and 2 are null organs, 3 is a static trigger, 4 is a ring shift register. 5 - element I, 6 - constant frequency generator, 7 - element Р1ЛИ, 8 - static trigger, 9 - reversible counter, 10 - c i tatop, 11 - counter, 12 - keys, 13 - initial conditions block, 14 - adder.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Напр жени Ui и U, ме/хду которыми измер етс фазовый сдвиг, поступают иа нульорганы , на выходах которых по вл ютс импульсы в момент перехода с 1нусо1 дальных напр жений от отрицательного значени к положительному .Voltages Ui and U, in terms of which the phase shift is measured, enter also nullorgans, at the outputs of which pulses appear at the moment of transition from 1 nusal to one voltage from a negative value to a positive one.

Импулье с выхода нуль-органа 1 устанавливает етатический триггер 3 в соето ние «1. Единичный выход триггера 3 подключен к элементу И 5, на второй вход которого поступают и.а1ульсы от генератора 6 посто нной частоты . Импульсы с выхода элемента Н 5 устанавливают статический триггер 8 в состо ние «1 и, ироход через элемент ИЛИ 7, суммируютс в реверсивном счетчике 9. ОдновременноThe impulse from the output of the null organ 1 sets the etatic trigger 3 to the “1. A single output of the trigger 3 is connected to the element AND 5, to the second input of which are received and a1 pulses from the generator 6 of a constant frequency. The pulses from the output of the element H 5 set the static trigger 8 to the state "1 and, irokhod through the element OR 7, are summed in a reversible counter 9. Simultaneously

в сумматоре 10 происходит циклическое суммирование кода, поступающето из сумматора 14. Импульсы переполнени сумматора 10 устанавливают статический триггер 8 в состо ние «О и суммируютс в счетчике И, инверсные выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика 9, и, проход через элемент ИЛИ 7, вычитаютс в реверсивном счетчике 9. В реверсивном счетчике 9 образуетс рассогласование между текущими и экстраполированным фазовым сдвигом. Импульсом с выхода нуль-органа 2 в кольцевом сдвигающем регистре 4 осуществл етс сдвиг единицы на один разр д. Выходы кольцевого сдвигающего регистра 4 управл ют соответствующими входами ключей 12. Ключи 12 осуществл ют «косой сдвиг содержимого реверсивного счетчика относительно разр дов сумматора 14. В сумматоре 14 образуетс сглаженное значение скорости изменени фазового сдвига. Реверсивный счетчик 9 устанавливаетс в состо ние «О и в него заноситс инверсное значение содержимого счетчика 11, равное экстраполированному значению фазового сдвига на момент по влени последнего импульса на выходе нуль-органа 2, после чего процесс интегрировани сглаженного значени скорости изменени фазового сдвига повтор етс . Начальные услови в сумматоре 14 определ ютс содержимым блока 13 начальных условий.in the adder 10, cyclical summation of the code from the adder 14 occurs. The overflow pulses of the adder 10 set the static trigger 8 to the "O" state and are summed in the AND counter, the inverse outputs of which are connected to the inputs of the reversible counter 9, and passing through the OR 7 element, subtracted in a reversible counter 9. In a reversible counter 9, a mismatch is generated between the current and the extrapolated phase shift. A pulse from the output of the zero-body 2 in the ring shift register 4 shifts the unit by one bit. The outputs of the ring shift register 4 control the corresponding inputs of the keys 12. The keys 12 perform a slanting shift of the content of the reversible counter relative to the bits of the adder 14. In adder 14 forms a smoothed value of the rate of change of the phase shift. The reversible counter 9 is set to the state "O" and the inverse value of the contents of the counter 11 is entered into it, equal to the extrapolated phase shift value at the moment the last pulse appears at the output of the zero-organ 2, after which the integration of the smoothed phase shift rate is repeated. The initial conditions in the adder 14 are determined by the contents of the initial conditions block 13.

Ф о I) м у л а и 3 о б р с т е н и F o I) m u l a and 3 o b c st e n i

Преобразователь фазового сдвига в цифровой код, содержащий пуль-оргап, соединенный со статическим триггером, элемент И, к которому подключен статический триггер, и генератор посто нной частоты, а также второй триггер, соединенный со счетчиком, элементом ИЛИ и реверсивным счетчиком, отличающийс тем, что, с целью повыщени точности преобразовани быстромен ющегос фазового сдвига путем учета флуктуации частоты опорного и фазоманипулированного сигналов , в него дополнительно введены второй нуль-орган, два сумматора, кольцевой сдвигающий регистр, блок начальных условий и ключи, причем второй нуль-орган соединен со статическим триггером и кольцевым сдвигающим регистром, соединенным с первыми входами ключей, вторые входы ключей подключены к реверсивному счетчику, а выходы ключей подключепы к первым входам сумматора, ко вторым входам которого подключен блок начальных условий, выход сумматора соединен с входом второго сумматора, выход переполнени которого подключен к счетчику, первому входу элемента ИЛИ и первому входу второго тригера, выход элемента И соединен со вторым входом элемента ИЛИ и вторым входом второго триггера.Phase shift digital converter containing an orgap bullet connected to a static trigger, an element to which a static trigger is connected, and a constant frequency generator, as well as a second trigger connected to a counter, an OR element and a reversible counter, characterized by that, in order to increase the accuracy of the fast phase shift conversion by taking into account fluctuations in the frequency of the reference and phase-shift keyed signals, a second null organ, two adders, a ring shift a second register, an initial condition block and keys; the second null organ is connected to a static trigger and an annular shift register connected to the first key inputs, the second key inputs are connected to a reversible counter, and the key outputs are connected to the first inputs of the adder, to the second inputs of which the initial conditions block is connected, the adder output is connected to the input of the second adder, the overflow output of which is connected to the counter, the first input of the OR element and the first input of the second trigger, the output of the AND element is connected to the second input of the OR element and the second input of the second trigger.