SU742999A1 - Устройство дл преобразовани перемещений в код - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к системам ав томатического управлени  дл  цифровой индикации положени  элементов управл емого объекта, а именно, к преобразовател м перемещений в код. Известно устройство дл  преобразовани  угловых перемещений в код, содержаихее синусно-косинусный преобразователь , соединенный через усилитель и коммутатор с реверсивным счетчиком, в котрром гстанОвлен цифроаналоговый преобразователь , соединенный с синуснб-кос нусным преобразователем jjl . Недостаток этого устройства состоит в сравнительно низкой точности. Наиболее близким по техническому решению к данному устройству  вл етс  устройство дл  преобразовани  перемещений в код, содержащее датчик, выход которого через блок усилителей соединен с первым входом цифроаналогового преобразовател , выход которого соединен с первым входом блока, выбора знака. распределитель сигналов, первый выход которого через фильтр соединен с входом датчика, второй выход - с первым входом анализатора рассогласовани , к второму входу которого подключен выход блока выбора знака, третий выход распределител  сигналов соединен о первым входом блока выбора дискретности, к второму входу которого подключен выход анализатора рассогласовани , а к выходу вход реверсивного счетчика 2 . Недостаток этого устройства состоит в сравнительно низком быстродействии и помехоустойчивости иэ-за искажений информационных сигналов несущей частоты запитки датчика, вызываемыми ступенчатым воздействием сигналов по цепи обратной св зи. Цель изобретени  - повьтшение быстродействи  и помехоустойчивости устройства дл  преобразовани  цереметений в код. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены синусно-косниусный шфровой 1 реобразователь и доиолиит-ельный 1шфроаналоговь1Й преобрайоватепь , первый вход которого через блок усилителей соединен со вторым выходом датчика, а выход - с вторым дом блока выбора знака, третий вход которого и вторые вхопы цифроаналоговых Преобразоватепей соединены с выходами синусно-косинусного цифрового греобразовател , первый вход которого соепинен (J выходом блока выбора дискретности, ф-орой вход - с четвертым выходом расфеделител  сигналов. rta фиг. 1 изображена структурна  схе иа устройства дл  преобразовател  перемещений в код| на фиг. 2 - диаграммы распределени  сигналов рассогласовани , Устройство дл  нреобразовани  перемещений в код содержит распределитель 1 сигналов, фильтр 2, датчик 3, блок 4 усилителей, ци(})роаналоговый преобразоЕ атель (11АП) 5, дополнительный шфроаналоговый преобразователь (ЦАП) б, синусно-косинусный цифровой преобразователь 7, блок 8 Bbi6opa знака, анализатор 9 рассогласовани , блок 10 выбора дискретности, реверсивный счетчик 1 Выходы датчика 3 через блок 4 усилителей соединены с входами пифроанало ровых преобразователей 5 и 6, вьгхопы Горых соединены соответственно с перйым и вторым входами блока 8 выбора знака. Первр гй, второй, третий и .четвертый выходы рас преде пите л  1 сигналов соединены соответственно с входом филь ра 2, с первыми входами анализатора 9 рассогласовани  и блока 10 выбора писк ретности, со вторым входом синуско-кос пусного преобразовател  7. Выход блока Ю выбора дискретности соединен с входом реверсивного счетчика 11. Перйьгй , второй и третий выходы синусна-ко синусного преобразовател  7 соединены сооТветственно с вторыми входами цифр аналоговых гфеобразователей 5 и 6 и с Третьим входом блока 8 выбора знака. Вькод блока 8 выбора знака соединен G вторым входом анализатора 9 рассог Лаоовани . Выход анализатора рассогласовани  9 соединен с вторым входом бл ka 10 выбора дискретности, выход кото рого соединен с первым входом синусно кос.инусного преобразовател  7, второй йхоц которого соединен с входом датчик 3. Рассмотрим работу устройства на гримере работы с датчиком типа кругоrjoro индуктосина, . Импульсный распределител  1 фпльтром 2 преобразуетс  в синусоидальный V|. у.1 Sin Wt, . вл ющийс  сш -налом запитки роторной обмотки- дарчика . С выходных обмоток датчика 3 снимаютс  информационные сигналы, промоцулированные по амплитуде по законам синуса и косинуса при неремещенкти на угол 0 подвижной и неподвижной частей датчика относительно друг друга. Усиленные блоком 4 зСилителей сигналы со статорной обмотки датчика Urn.St--ne,UtnCo5e в виде опорных напр ж.ений поступают в цифроаналоговые преобразователи 5 и 6. Синусно-косинусный цифровой преобразователь 7 вычисл ет текущие значени  функш й Sin и по значени м Ейлигшны J, ,  вл ющейс  электрическим эквивалентом механического перемещени  0. Вел.ичинь указанных функ1.и1й, выраженные в двоичном коде, поступают на входы п1п:}роаналоговых преобразователей 5 и 6, на выходах которых образ./;зтс.  напр жени ; l/Bbsx 1 Urn 5-1пл &OS 0 . Urn Cosс(. Sine Из цифрового преобразоватеjiH 7 в блоке выбора знака вводитс  информаци  о знаках StTtd и 1о5аС;позвол юща  судить о ТОК , в какой четв;ерти периода информационного сигнала происходит работа. Ei соответст ии с этим выбираютс  знаки произведений Sm(Cos9 и Cose( . Анализатор 9 рассогласовани  решает уравнение (5-Si.n.()-S;itc(CosB-Cosci(Sc.-h.0 и определ ет знак величины рассогласовани  ( или ). В зависимости от знака рассогласоВЗ .Н.НЯ цифровой 1феобразою.тель 7 с дискретностГаЮ , заданной блоком 10 выбора дискретности, производит выравнивание фаз между S iu с и 5tti9, Cosdt и Cos в до тех пор, пока величина рассогласовани  не будет меньшей одной дискреты. Величины приращений отрабатываемого рассогласова1 и  с блока выбора дискрет ности поступают на синусно-косинусный цифровой преобразователь 7 в двоичном коде со знаком, определ емым знаком рассогласовани . При этом в реверсивный счетчик .11 приращени  записываютс  со знаком, противоположным знаку записи .в цифровой преобразователь 7.

Расitpeцелитель 1 вьфабатывает последовательность тактовых импульсов, которые паралпелыю вьгцаютс  в анализатор рассогласовани , блок выбора пискретности и в цифровой синусио-косинусный преобразователь.

Анализатор рассогласовани  и блок выбора дискретности работают следующим образом.

Определение истинного значени  измер емой величины осуа1ествл етс  последовательным заданием приратершй компенсационной величине, равных удвоенной величине дискретности и противоположных знаку текущего рассогласовани .

Ecmi по опросу 1 (фиг. 2 (Х) величина рассогласовани  оказываетс  положительной , то компенсационной величине даетс  отрицательное приращение, равное удвоенной велич ше дискретности. Если по опросу и (фиг. 2 О.), велишна рассогласовани  также положительна, то положительное приращение- даетс  равным половине предыдущего приращени , а следующее отрицательное приращение равным удвоенному отрицательному приращению . Если оказываетс , что по опросу 1 рассогласование отрицательно, то следующее положительное приращение равно предыдущему отрицательному, а следующее отрицательное - половине предыдущего положительного.

При отработке отрицательных рассогласований по опросу 1 (фиг. 26) знаки выдаваемых приращений мен ютс  на противоположные относительно тех, что описаны в вышеизложенном алгоритме работ анализатора рассогласовани  и блока выбора дискретности.

Работа с перекгенной дискретностью увеличивает скорость преобразовани . Порешность измерени  при этом не превышает выбранной дискретности.

Из описани  структурной схемы и -работы функциональных ча9тей преобразовател  Ш1ДНО, что динамическа  программа , обуславливающа  ступенчйтое воздействие на узлы и стг зк системы, не воздействует на входные и выходные сигнал датчика, имеющие достаточно малый уровень информационных сигналов. Такой режим облегчает работу усилителей, имею- цщх в своем составе фил игры несущей частоты дл  выделени  и усилени  информационных сигналов с уровнем единиц микровольт.

Исключение ступенчатых воздействий на датчик и усилитель снижает урож-нь

: ..V : -. .leiibijjaeT вре.-(Я успокоепи  ,, ci:j:;ireJiaH, что повышает нок ехоустойчивостг: 11 быстродействие всей системы в пелпм,

г;Эконо «ический э44ект от внедрени 

может быть получен за счет сокращени  оборудов-авш , так как повышеггае быстродпйстви  преобразовател  в два раза позвол ет использовать один преобразователь 10 дл  работы с двум  ; датчиками. При стоимости одЕюго преобразоват ел  1, 5 тыс. руб. экономический эффект от применени  в устройстве числового программного управлени  одного преобразо55 вате л  вместо двух состав1гг пор дка 1.2 тыс. рублей.

Claims (2)

1.Зверев А. Е. и др. Преобразо5 гштели угловых перемещений в цифровой

код, 1974, с. 138.

2.Авторское свидетельство СССР j 519746, кл. & 08 С 21/00, 1974 (прототип).