SU920805A1 - Преобразователь угловых величин в код - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ВЕЛИЧИН В КОД

t

Изобретение относитс  к автоматике и. вычислительной технике в частности кпреобразовател м аналоговых величин в код.

Известны преобразователи угла поворота ротора сельсина в цифровой код, содержащие сельсин, сумматор, блок фильтрации , трансформатор Скотта, два демодул тора , счетчик и шину управлени  1. Недостатком известных преобразователей  вл етс  низка  точность из-за нестабильности фазовой характеристики блока фильтрации.

Из известных наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  аналого-цифровой преобразователь, содержащий формирователь опорных сигналов, взаимно сдвинутых на 1/4 периода; два модул тора, сумматор. Модул торы преобразуют посто нные напр жени , пропорциональные синусу и косинусу преобразуемой угловой величины в переменные напр жени , взаимно сдвинутые на 1/4 периода, которые, поступают на сумматор. На выходе сумЦатора получаетс  переменное Напр жение ступенчатой формы, фаза первой гармоники которого соответствует угловой величине . Перва  гармоника выдел етс  блоком фильтрации, поступает на формирователь пр моугольных импульсов и, далее, на дифференцирующую цепь, котора  вырабатывает короткий импульс в момент

5 положительного перехода первой гармоники через нуль. Один из опорных сигналов поступает на вторую дифференцирующую цепь, вырабатывающую короткий импульс от переднего фронта опорного сигнала; Этот

Q импульс открывает ключевой элемент, пропускающий счетные импульсы с генератора импульсов на счетчик. Импульс первой дифференцирующей цепи, закрывает ключевой элемент. Так как временной интервал между импульсами с дифференцирующих цепей

15 пропорционален фазе первой гармоники, то в счетчике получаетс  код угловой величины 2.

Однако такой преобразователь имеет недостаточную точность преобразовани ,

20 так как при нестабильности частоты опорного сигнала или параметров блока фильтрации напр жение на выходе блока фильтрации приобретает- дополнительный неконтролируемый сдвиг фазы.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовател  за счет устранени  вли ни  набега фазы в блоке фильтрации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угловых величин в код, содержащий формирователь опорных сигналов , первый выход которого соединен с управл ющим входом первого модул , выход которого соединен с первым входом сумматора , выход которого через блок фильтрации соединен с формирователем пр моугольных импульсов, второй выход формировател  опорных сигналов соединен с входом первой дифференцирующей цепи, выход которой соединен с первым входом коммутатора , первый выход которого соединен с первым управл ющим входом ключевого элемента, выход которого соединен с входом первого счетчика, вторую дифференцирующую цепь и второй модул тор, выход которого соединен с вторым входом сумматора , генератор импульсов, выход которого . соединен с входом ключевого элемента, щину управлени , подключенную к управл ющему входу коммутатора, введены управл емые инверторы, второй счетчик и второй, ключевой элемент, выход которого через второй счетчик соединен с входом первого счетчика, выход формировател  пр моугольных импульсов через первый управл емый инвертор соединен с входом второй д 1фференцирующей цепи, выход которой соединен с первым управл ющим входом второго ключевого элемента и вторым входом коммутатора, второй выход которого соединен с вторым управл ющим входом первого ключевого, элемента, выход первой дифференцирующей цепи соединен с вторым управл ющим входом второго ключевого элемента, к входу которого подключен выход генератора импульсов, второй выход формировател  опорных сигналов соединен с входом второго управл емого инвертора, выход которого соединен с управл ющим входом второго модул тора, а щина управлени  подключена к -входам первого и второго управл емых инверторов.

На фиг. 1 представлен преобразователь, структурна  схема; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений в некоторых точках схемы.

Преобразователь угловых величин в код содержит формирователь 1 опорных сигналов , модул тор 2, управл емый инвертор 3, модул тор 4, сумматор 5, блок 6 фильтрации , формирователь 7 пр моугольных импульсов , управл емый инвертор 8, дифференцирующие цепи 9 и 10, ключевой элемент И, коммутатор 12, ключевой элемент 13 генератор 14 импульсов, счетчики 15 и 16, и щину 17 управлени .

Преобразователь угловых величин в код работает следующим образом.

Формирователь 1 опорных сигналов вырабатывает два импульсных пр моугольных сигнала, взаимно сдвинутых на 1/4 периода. Один из этих сигналов поступает на управл ющий вход модул тора 2, другой через управл ющий вход другого модул тора 4. Форма опорного сигнала до и после инвертора показана на фиг. 2а и 26. Модул торы преобразуют посто нные напр жени  и Sin Q и и cos Q в импульсы, которые поступают на сумматор 5.

На выходе сумматора получаетс  ступенчатое переменное напр жение, фаза

первой гармоники которого относительно

опорного сигнала равна углу Q. Перва 

гармоника (фиг. 2в) .выдел етс  в блоке 6 фильтрации, преобразуетс  в пр моугольные импульсы формирователем 7 и через уп равл емь1Й инвертор 8 поступает на вход дифференцирующей цепи 9, .котора  вырабатывает короткий импульс от передне- . го фронта импульса с выхода управл емого инвертора 8. Опорный сигнал, поступающий

на управл емый инвертер 3, подаетс  также на вход дифференцирующей цепи 10, котора  вырабатывает короткий импульс от переднего фронта опорного сигнала. Выходы дифференцирующих цепей 9 и 10 подключены соответственно к пepвoмy и второму управл ющему входам ключевого элемента 11, а также через коммутатор 12 к первому и второмууправл ющим входам ключевого элемента 13. Импульсы, вырабатываемые дифференцирующими цеп ми,

открывают и закрывают ключевые элементы , которые пропускают счетные импульсы (фиг. 2г и 2д) с генератора импульсов 14 на первый и йторой счетчики 15 и 16, кроме того, выход счетчика 15 св зан со входом счетчика 16- Управл емые инверторы 3 и 8 св заны . с коммутатором 12 общей щиной 17 управлени .

Преобразователь работает циклически. Каждый цикл разбит на два полуцикла. В первом полу цикле (Tj, фиг. 2) управл емые инверторы 3 и 8 выключены, т. е. сигнал с формировател  7 пр моугольных импульсов на дифференцирующую цепь 9 и опорный сигнал с формировател  1.опорных сигналов на модул тор 4 проход т без

инвертировани . В этом полуцикле состо ние коммутатора 12 таково, что выход дифференцируюц1ей цепи § соединен с входом («Стоп) кл1ече 4Н-в элемента 13, а выход диффередАн мщей цепи 10 - со входом («GtapW элемента 13.

при этом оба юи ч«вых элемента И и 13 открываютс  передним фронтом опорного сигнала, а закрываютс  пережним фронтом сигнала с выхода блока 6 фильтрации, который показан сплощной линией на фиг. 2в.

Claims (2)

1.nateHT США № 3636554,

кл. Н 03 К 13/02, опублик. 13.05.70.

2.Патент Великобритании № 1201118, кл. Н 03 К 13/20, опублик. 20.05.68.

йимВ

Й/г./ Yf