SU758219A1

SU758219A1 - Преобразователь угла поворота вала в код 1

Info

Publication number: SU758219A1
Application number: SU782623962A
Authority: SU
Inventors: Eduard N Asinovskij; Aleksej A Kurdyukov
Original assignee: Eduard N Asinovskij; Aleksej A Kurdyukov
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1978-06-02
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можёт быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым 5 вычислительным устройством.

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), подключенный к переключателю октантов, одни выходы которого подключены к разрядам регистра выходного кода, а другие - к умножителям, другие входы умножителей через соответствующие функциональные пре- , образователи соединены с выходами младших разрядов регистра, а выходы умножителей подключены к вычитателю, выход вычитателя через компаратор подключен к цифровому интегратору, под- ключенному к регистру младших разрядов кода [1] .

Недостатком этих устройств является сложность, и Невысокая точность.

; Наиболее близким техническим ре- 25 шением к изобретению является преобразователь . угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, подключенный к переключателю квадрантов, одни выходы которого подключены к двум старшим ,_п

2

разрядам регистра выходного кода, а другие к последовательно соединенным формирователям младших разрядов кода, каждый из которых состоит из суммирующего и вычитающего операционных усилителей с коэффициентом передачи по одному из входов пропорционально синусу, а по. другому косинусу угла, соответствующему значению единицы формируемого разряда, выходы операционных усилителей, соединены с первыми входами ключей и через определитель равнозначности - с входом разряда регистра и с управляющими входами ключей, вторые входы ключей соединены с входами формирователя младших разрядов кода и входами операционных усилителей, выхода ключей с выходами формирователя младших разрядов кода [2] .

Недостатком известного преобразователя является погрешность, вызванная квадратурной составляющей выходного сигнала СКВТ, которая проявляется в точках, кратных углуУ^К - номер разряда).

Целью изобретения является повышение точности преобразователя.

758219

Это достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, подключенный к переключателю квадрантов, одни выходы которого подключены к двум стар- <шим разрядам регистра выходного кода, ^эз другие - к последовательно соединенным формирователям младших разрядов кода, каждый из которых состоит из -суммирующего и вычитающего оНерационных усилителей с коэффициентом передачи по одному иэ входов пропорционально синусу, а по другому-косинусу угла, соответствующему значению единицы формируемого разряда, выходы операционных усилителей, соединены 15 с первыми входами ключей и через оп- ; ределитель равнозначности фаз - 6 ; входом разряда регистра и с управляю- щими входами ключей, вторые входы ключей соединены с входами формирова- 20 теля младших разрядов кода и входами операционных усилителей, выходы ключей - с выходами формирователя млад-Ших разрядов кода, введены последовательно соединенные фазосдвигающий эле-25 мент, формирователь импульсов и распределитель импульсов, выходы которого подключены к синхронизирующим входам определителей равнозначности фаз соответствующих разрядов, а вход фазосдвигающего элемента подключён к выходу суммирующего операционного усилителя формирователя третьего разряда кода. ...... · ..............

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 ’5

структурная схема формирователя младших разрядов кода.

Преобразователь угла поворота вала в код, содержит синусно-косинусный вращающий трансформатор 1, подключен- 40 .ный к переключателю 2 квадрантов,одни выхода которого подключены к двум старшим разрядам регистра 3 выход- / ного кода, а другие - к последо- ; вательно соединенным формирователям '

4 младших 'разрядов кода, каждый из' — которых состоит из суммирующего 5 и вычитающего б операционных усилителей с коэффициентом передачи по одному из входов пропорционально сину- »_ су, а’ по другому—косинусу угла_л выхода операционных усилителей 5 и. 6 соединены с первыми входами ключей 7 и 8 и через определитель 9 равнозначности фаз* - с входами разряда' регистра 3 и _ с управляющими входами ключей 7 и 8, ..55· вторые входы ключей 7 и 8 соединены с входами формирователя 4 младших разрядов кода и входами операционных усилителей 5 и б, выходы ключей 7 я 8 - с выходами формирователя 4 млад- до ших разрядов кода, последовательно соединенные фазосдвигающий элемент 10,· формирователь 11 импульсов, распределитель 12 импульсов, выходы которого подключены к синхронизирующим

входам определителей 9 равнозначности фаз соответствующих разрядов, а вход фаёосдвигающего элемента 10 подключен к выходу суммирующего усилителя 5 формирователя 4 третьего разряда ко- ’ да.

На выходе определителя 9 равнозначности установлен, например, триггер / 0-типа, синхронизирующий вход которого подключен к соответствующему выходу распределителя 12 импульсов.

Преобразователь работает следую- , щим образом.

Напряжения синусной и косинусной . обмоток СКВТ 1 поступают в переключатель 2 квадрантов, в котором в зависимости от фаз напряжений Уз1П<Х й Усо5о1 определяются значения двух старших разрядов кода и записываются в регистр 3 кода. Переключатель квадрантов, в зависимости от значений первых двух разрядов коммутирует выходные напряжения СКВТ таким образом, чтобы на входы формирователя 4 кода третьего разряда поступали напряжения V з ϊ η и Усо5й, соответствующие первому квадранту, т.е.

О 90°.

При подаче этих напряжений на вход формирователя третьего разряда они вычитаются на операционном усилителе б и суммируются на операционном усилителе 5, коэффициенты усиления которых по одному входу пропорциональ-ны 5 ΐ η 45°, а йо другому входу соб 45°. В результате на выходе усилителя 6 получается напряжение: _ · .

! η (οζ-45° ) =А/з ί π ονсоб 45°- Уеоз<Х-з1п 45^ а на выходе усилителя 5 формируется напряжение:

V· СОЗ &“45°) = УсОЗ<Х· СО 5^5°+ Ύδ 1 η<ί·5 ί П 45?

Таким образом, на выходе операционного усилителя ό в точке, равной

'45°, напряжение минимально и определяется величиной остаточного сигнала СКВТ. ..с--:.···.

Значение третьего разряда кода определяется соотношением фаз напряжений Уз I η (с*> -45° ) и V соз(<х- 45°).

Если фазы этих напряжений одинаковы, то значение третьего разряда равно единице, если противоположны - нулю.

Для определения соотношения фаз служит элемент 9 равнозначности, к входам которого подсоединены выходы операционных усилителй 5 и б. На, выходе элемента 9 равнозначности установлен триггер О -типа, входящий в состав элемента 9. С выхода суммирующего Усилителя 5 напряжение Усов («X.-45®) через фазосдвигающий элемент 10, который сдвигает фазу этого напряжения на 90°, поступает на формирователь 11 синхронизирующих импуль.ров. Формирователь 11 вырабатывает из входного синусоидального сигнала последовательность шйпульсов с периодом, равным периоду входного сигнала.

5

758219

Распределитель 12 вырабатывает последовательность сдвинутых по времени импульсов, каждый.из которых поступает на синхронизирующий вход определителя 9 равнозначности соответствующего разряда. 5

Поскольку остаточный (квадратурный) сигнал СКВТ сдвинут по фазе по отношению к основному на 90°, а триггер 0-типа определителя 9 равнозначности запоминает информацию в'мо-№ мент прихода переднего фронта тактовых импульсов, сформированного из сигнала, сдвинутого элементом 10 на 90°, то информация на триггере 0-типа запоминается в момент прохождения'ос-5 таточного сигнала через нуль.' Таким образом исключается влияние остаточного сигнала СКВТ на показания младших разрядов. Сигналом с выхода определителя 9 равнозначности управля- „ ются 10йочи 7 и 8 , через которые к выходам⁴ формирователя 4 Третьего разряда подключаются напряжения νβ ί π «X и УсобМ, если значение третьего разряда равно нулю, или напряжения \/5Ϊη(ϊΛ—1*5°) и ν·εο5(ο« -*»5°),ёслй : значение третьего разряда "единица”.

Аналогичным образом формируются коды и· остальных младших разрядов преобразователя.

Таким образом, введение последо- 30 вательно соединенных фазосдвигающего элемента 10, формирователя 11 импульсов и распределителя 12 импульсов повышает точность преобразователя,поскольку формирование младших разрядов 35 кода производится в моменты перехода через нуль квадратурного сигнала.

Claims

Формула изобретения 40

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный

6

вращающий трансформатор, подключенный К переключателюквадрантов, одни выходы которого подключены К двум старшим разрядам регистра выходного Кода, а другие - кпоследовательно соединённым формирователям младших разрядов кода, каждый из Которых состоит из суммирующего и вычитающего Операционных усилителей с коэффициентом передачи по одному из входов пропорционально синусу, а по другому-косинусу угла, соответствующему значению единицы' формируемого разряда, выходы операционных усилителей соединены с первыми входами Ключей и через определитель равнозначности фаз - с входом разряда регистра и с управляющими входами ключей, вторые входы ключей соединены с входами формирователя младших разрядов кода и входами Операционных усилителей, выходы ключей - с выходами формирователя Младших разрядов кода, от л'й’ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности,' в него введеныпоследоваТельно соединенные фаэосдвигающий элемент, формирователь импульсов и распределитель им(сульсов, выходы которого подключены к синхронизирующим входам определителей равнозначности фаз соответствующих разрядов, а вход фазосдвигающего элемента подключен к выходу суммирующего операционного усилителя формирователя третьего разряда кода.

'