SU706864A1

SU706864A1 - Shaft angular position-to-code converter

Info

Publication number: SU706864A1
Application number: SU762319867A
Authority: SU
Inventors: Виталий Петрович Абрамович
Original assignee: Abramovich Vitalij P
Priority date: 1976-01-20
Filing date: 1976-01-20
Publication date: 1979-12-30

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД(54) CONVERTER ANGLE OF TURNING SHAFT INTO CODE

1one

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

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие синусно-косинусный датчик.Known converters of the angle of rotation of the shaft in the code containing a sine-cosine sensor.

В одних известных преобразовател х вход синусно-косинусного датчика угла соединен с выходом синусоидального источника питани , а выход через блок фазосдвигающих цепочек - с компараторами, выходы которых подключены к цифровому измерителю последовательности временных интервалов 1.In some known transducers, the input of a sine-cosine angle sensor is connected to the output of a sinusoidal power source, and the output through a block of phase-shifting chains to comparators, the outputs of which are connected to a digital meter of a sequence of time intervals 1.

Недостаток таких преобразователей состоит в их сложности.The disadvantage of such converters is their complexity.

Другой известный преобразователь содержит синусно-косинусный датчик, выходом через селектор октантов подключенный к функциональным делител м напр жений, выходы которых через последовательно соединенные сумматор, фазовый детектор и вентили , другие входы которых соединены с выХОДОМ генератора импульсов, подключены к входам реверсивного счетчика, а вь1ходы разр дов реверсивного счетчика - к управл ющим входам фазовых детекторов 2. Недостаток этих преобразователей заключаетс в их сложности.Another known converter contains a sine-cosine sensor, output via an octant selector connected to functional voltage dividers, the outputs of which are connected via a series-connected adder, phase detector and valves, other inputs of which are connected to the output of the pulse generator, and connected to the inputs of the reversible counter, and twits reversible counter bits - to the control inputs of phase detectors 2. The disadvantage of these converters lies in their complexity.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению вл етс преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик, выходы которого через фазовые детекторы подключены к селектору октантов, другие входы фазовых детекторов соединены с выходом источника опорного напр жени , первыевыходы селектора октантов подключены к одним входам преобразовател напр жени в код, вторые - к первым двум входам операционного усилител , третий вход которого соединен с выходом выпр мител , а выход операционного усилител - к другому входу преобразовател напр жени в код 3.The closest technical solution to the invention is a shaft rotation angle converter into a code containing a sine-cosine sensor, the outputs of which are connected to the octant selector through phase detectors, the other inputs of the phase detectors are connected to the output of the reference voltage source, the first outputs of the octant selector are connected to the same inputs the voltage converter to the code, the second to the first two inputs of the operational amplifier, the third input of which is connected to the output of the rectifier, and the output of the operational amplifier to ugomu input voltage in the converter 3 code.

К недостатку такого преобразовател относитс низка точность, вызванна изменением коэффициента передачи синусно-косинусного датчика в процессе эксплуатации.The disadvantage of such a converter is low accuracy, caused by a change in the transmission coefficient of the sine-cosine sensor during operation.

Цель изобретени - повышение точности преобразовател угла поворота вала в код.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the converter angle of rotation of the shaft in the code.

Поставленна цель достигаетс введением фазосдвигающей цепи, входы кото соединены с выходами синусно-косинуснОго датчика, а выход подключен к выпр мителю .The goal is achieved by introducing a phase-shifting circuit, the inputs of which are connected to the outputs of a sine-cosine sensor, and the output is connected to a rectifier.

В таком преобразователе опорное посто нное напр жение в операционном усилителе формируетс из выходных сигналов синуснб-косинусного , изменение коэффйтциента передачи которого не вызывает дополнительной погрешности, что приводит к повышению точности преобразовател .In such a converter, the reference constant voltage in the operational amplifier is formed from the sine-cosine output signals, the change in the transfer coefficient of which does not cause additional error, which leads to an increase in the accuracy of the converter.

Структурна схема устройства представлена на чертеже.The block diagram of the device is shown in the drawing.

Устройство содержит синусно-косинусный датчик 1, выходы которого через фазовые детекторы 2 и 3 подключены к селектору 4 октантов. Другие входы фазовых детекторов 2 и 3 соединены с выходом источника 5 опорного напр жени . Первый выход селектора 4 октантов подключен к одному входу преобразовател 6 напр жени в код, вторые - к первым двум входам операционного усилител 7. Выходы синуснокосинусного датчика 1 через последовательно соединенные фазосдБигаюш,ую цепь 8 и выпр митель 9 подключены к третьему входу операционного усилител 7, выход которого пбдсоедйнен к другому входу преобразовател 6напр жени в код. The device contains a sine-cosine sensor 1, the outputs of which through phase detectors 2 and 3 are connected to the selector 4 octants. The other inputs of the phase detectors 2 and 3 are connected to the output of the source 5 of the reference voltage. The first output of the selector 4 octants is connected to one input of the voltage converter 6 in the code, the second to the first two inputs of the operational amplifier 7. The outputs of the sine-sinus sensor 1 through the series-connected phase power supply 8, and the rectifier 9 are connected to the third input of the operational amplifier 7, the output of which is pd-connected to another input of the converter 6 to voltage in the code.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

.-is-r-s-n-f-x-Ha выходе синусно-косинусного датчика 1 формируютс сигналы переменного тока , модулированные по амплитуде в функции синуса, и косинуса угла поворота. Фазовые детекторы 2 и 3 формируют напр жени посто нного тока, из которых в селекторе 4 октантов формируетс три старших разр да выходного кода. Кроме того, в селекторе 4 октантов производитс коммутаци выходных напр жений фазовых детекторов 2 и 3 к входу преобразовател 6 напр жени в код..-is-r-s-n-f-x-Ha the output of the sine-cosine sensor 1 produces ac signals modulated in amplitude as a function of sine and cosine of the angle of rotation. Phase detectors 2 and 3 produce direct current voltages, of which three most significant bits of the output code are formed in the selector 4 octants. In addition, in the selector 4 octants, the output voltages of the phase detectors 2 and 3 are switched to the input of the voltage converter 6 in the code.

На выходе операционного усилител 7 вырабатываетс напр жениеThe output of the operational amplifier 7 produces a voltage

Ui и 0,73 + 0,268(siпа + cosa), где д. - угол поворота; U -величина посто нного напр жени . Напр жение, представл юш,ее коэффициент 0,73 в этом уравнении, вырабатываетс на выходе выпр мител 9 из посто нного по амплитуде сигнала фазосдвигаюшей цепи 8, а два других напр жени - в селекторе 4 октантов. Напр жение с выхода операционного усилител 7 поступает к эталонному входу преобразовател 6 напр жени в код. В результате в преобразователе 6 вырабатываютс младшие разр ды выходного кода угла поворота вала.Ui and 0.73 + 0.268 (sipa + cosa), where g is the angle of rotation; U is a constant voltage value. The voltage, represented by us, its coefficient 0.73 in this equation, is generated at the output of rectifier 9 from the phase-shifted circuit 8 constant in amplitude, and the other two voltages in the selector 4 octants. The voltage from the output of the operational amplifier 7 is supplied to the reference input of the voltage converter 6 to the code. As a result, lower bits of the output shaft angle code are generated in converter 6.

В таком устройстве все напр жени , поступающие на вход преобразовател напр жени в код, формируютс из выходных напр жений синусно-косинусного датчика и не завис т от изменени его коэффициента трансформации, что повышает точность преобразовател .In such a device, all voltages input to the voltage converter in the code are formed from the output voltages of the sine-cosine sensor and do not depend on the change in its transformation ratio, which improves the accuracy of the converter.

Экономический эффект определ етс техническим преимуществом устройства.The economic effect is determined by the technical advantage of the device.

Claims

1.Zverev AE, et al. Angular displacement transducers into a digital code. “Energie, 1974, p. 153-156, fig. 79.

2. Zverev A. E. and others. Converters of angular displacements into a digital code. “Energie, 1974, p. 141 - 146, fig. 67.

3. Schmid G. Device and principle of operation of analog-code converters. Translation No. 4211 (71), 1971, p. 247-250, fig. IV.30.