SU934521A1 - Shaft angular position-to-code converter - Google Patents
Shaft angular position-to-code converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU934521A1 SU934521A1 SU802994817A SU2994817A SU934521A1 SU 934521 A1 SU934521 A1 SU 934521A1 SU 802994817 A SU802994817 A SU 802994817A SU 2994817 A SU2994817 A SU 2994817A SU 934521 A1 SU934521 A1 SU 934521A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- outputs
- frequency
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение для связи аналогового электромеханического преобразователя с цифровым вычислительным устройством.The invention relates to automation and computer technology and may find application for communication of an analog electromechanical converter with a digital computing device.
Известен преобразователь перемещение — код, содержащий генератор, гетеродин, дели-, тель частоты, фазовращатель, преобразователи частоты, формирователи фазовых импульсов и преобразователь временной интервал - код [1].A known displacement transducer is a code containing a generator, a local oscillator, a frequency divider, a phase shifter, frequency converters, phase pulse shapers, and a time interval converter, a code [1].
Недостатком преобразователя является невысокая точность.The disadvantage of the converter is its low accuracy.
Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, фазосдвигающие цепи, формирователь питающего напряжения, выполненный на двух сумматорах, синусно-косинусный датчик угла с двумя входными обмотками, подключенными к выходам сумматоров .формирователи импульсов и формирователь кода [2].A known converter of the angle of rotation of the shaft into a code containing a generator, phase-shifting circuits, a supply voltage shaper made on two adders, a sine-cosine angle sensor with two input windings connected to the outputs of the adders. Pulse shapers and a code shaper [2].
Недостатком известного преобразователя является невысокая точность.A disadvantage of the known Converter is the low accuracy.
Цель изобретения - повышение точности преобразователя 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.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор, два сумматора, выходы которых соединены с входами синусно-косинус ного датчика угла, и формирователь импульсов выход которого соединен с первым входом формирователя кода, введены фильтр нижних частот, фазочувствительный детектор и блок делителей частоты, вход которого соединен с выходом генератора, первый и второй выходы блока делителей частоты соединены с входами первого сумматора, входы второго сумматора соединены с третьим и четвертым выходами блока делителей частоты, пятйй выход которого соединен с первым входом фазочувствительного детектора, выход синуснокосинусного датчика угла соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с вторым входом фазочувствительного детектора, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, шестой и седьмой выходы блока делителей частоты соединены соответственно с вторым и третьим входами формирователя кода.This goal is achieved by the fact that two adders, the outputs of which are connected to the inputs of the sine-cosine angle sensor, and the pulse shaper whose output is connected to the first input of the code shaper, have a low-pass filter phase-sensitive a detector and a frequency divider block, the input of which is connected to the generator output, the first and second outputs of the frequency divider block are connected to the inputs of the first adder, the inputs of the second adder are connected to the third and four The ground outputs of the frequency divider block, the fifth output of which is connected to the first input of the phase-sensitive detector, the output of the sine-cosine angle sensor is connected to the input of the low-pass filter, the output of which is connected to the second input of the phase-sensitive detector, the output of which is connected to the input of the pulse former, the sixth and seventh outputs of the divider block the frequencies are connected respectively to the second and third inputs of the code generator.
Блок делителей частоты содержит два делителя на четыре, два цифровых сумматора и делитель с промежуточными выходом, вход. 5 которого является входом блока делителей частоты, а первый и второй выходы соединены с входами соответственно первого и второго цифровых сумматоров, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего 10 делителя на четыре, первые выходы делителей на четыре являются соответственно первым и вторым выходами блока делителей частоты, третий и четвертый выходы которого соединены с вторыми выходами делителей на четыре, 1S третий и четвертый выходы делителя с проме жуточным выходом соединены с пятым и шестым выходами блока делителей частоты, вход и седьмой выход которого соединены между собой.The block of frequency dividers contains two dividers into four, two digital adders and a divider with intermediate output, input. 5 of which is the input of the frequency divider block, and the first and second outputs are connected to the inputs of the first and second digital adders, the output of each of which is connected to the input of the corresponding 10 divider into four, the first outputs of the four dividers are the first and second outputs of the frequency divider block, respectively , the third and fourth outputs of which are connected to the second outputs of the dividers by four, 1S the third and fourth outputs of the divider with an intermediate output are connected to the fifth and sixth outputs of the block of dividers h simplicity, the input and output of which seventh interconnected.
На фиг. 1 приведена блок-схема преобразо- 2д вателя угла поворота вала в код; на фиг. 2 — схема блока делителей частоты, вариант выполнения; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.In FIG. 1 shows a block diagram of a converter 2 of a shaft angle of rotation into a code; in FIG. 2 is a diagram of a block of frequency dividers, an embodiment; in FIG. 3 is a timing diagram explaining the operation of the converter.
Преобразователь содержит генератор 1 часто- 2$ ты fb> сумматоры 2 и 3, синусно-косинусный датчик 4 угла, фильтр 5 нижних частот, фазочувствительный детег тор 6, формирователь 7 импульсов, формирователь 8 кода, блок 9 делителей частоты, в который входят делители 10 и 11 с выходами импульсов частот fH и f0 и делители 12 и 13 частоты с расщепителями фазы выходных импульсов частот и f2.The converter contains a generator 1 often- $ 2 you fb> adders 2 and 3, a sine-cosine sensor 4 angles, a low-pass filter 5, a phase-sensitive detector 6, a pulse shaper 7, a code shaper 8, a frequency divider block 9, which includes dividers 10 and 11 with outputs of the frequency pulses f H and f 0 and frequency dividers 12 and 13 with phase splitters of the output frequency pulses and f 2 .
В случаях, когда требуется преобразователь угла поворота вала в код, имеющий выход в двоичном коде, блок 9 делителей частоты содержит делитель 14 с промежуточным выходом, цифровые сумматоры 15 и 16 и делители 17 и 18 на четыре.In cases where a converter of the angle of rotation of the shaft into a code having an output in binary code is required, the unit 9 of the frequency dividers contains a divider 14 with an intermediate output, digital adders 15 and 16 and dividers 17 and 18 into four.
Преобразователь работает следующим образо м.The converter operates as follows.
От генератора 1 на входы блока 9 (с входов делителей 10—13) поступают импульсы . частотой ίβ (фиг. 3, fb). На двух выходах делителя 12 частоты блока 9 формируются импульсы fi и f[ (фиг. 3, f{) частотой fj, сдвинутые относительно друг друга по фазе на 1/4 периода. На двух выходах делителя 13 частоты блока 9, имеющего коэффициент деления, отличный от коэффициента деления делителя 12, формируются импульсы 50 f2 и fi (фиг. 3 f1( fi) частотой f2, сдвинутые по фазе на 1/4 периода. Сигналы ft й f2 поступают на входы сумматора 2, на выходе которого формируется сигнал а. (фиг. За). При этом первая гармойика сигнала Λ имеет вид 55From the generator 1 to the inputs of block 9 (from the inputs of the dividers 10-13) pulses are received. frequency ίβ (Fig. 3, fb). At the two outputs of the frequency divider 12 of the block 9, pulses fi and f [(Fig. 3, f {) are generated with the frequency fj shifted relative to each other in phase by 1/4 of the period. At the two outputs of the frequency divider 13 of block 9, having a division coefficient different from the division coefficient of divider 12, pulses 50 f 2 and fi are formed (Fig. 3 f 1 ( fi) with frequency f 2 , phase shifted by 1/4 of the period. ft th f 2 enter the inputs of adder 2, the output of which the signal a is formed (Fig. 3a) .In this case, the first harmonic of the signal Λ has the form 55
I а - ДСО5 1 siw 2ftI а - ДСО5 1 siw 2ft
Сигналы f{ и fi поступают на входы сумматора 3, на выходе которого формируется сигнал (фиг. ЗЬ). При этом первая гармоника сигнала имеет видThe signals f {and fi arrive at the inputs of the adder 3, at the output of which a signal is generated (Fig. 3b). In this case, the first harmonic of the signal has the form
Гв= As-iw 21ε -Ь sin ЬG in = As-iw 21ε -b sin b
Выходные сигналы Ди £ сумматоров 2 и 3 поступают на входные обмотки датчика 4 угла. Напряжение с выходной обмотки датчика 4 поступает в фильтр 5 нижних частот, где происходит выделение сигнала с (фиг. 3,с), представляющего собой сумму двух сигналов 'разностной (f0 - fH) и суммарный (f0 + fH) 'частот. Сигнал с на выходе фильтра нижних частот имеет вид = В cos M>)cos 2ft £о£ , *ό α ι г».The output signals Di £ adders 2 and 3 are fed to the input windings of the angle sensor 4. The voltage from the output winding of the sensor 4 enters the low-pass filter 5, where the signal c is extracted (Fig. 3, c), which is the sum of the two signals 'difference (f 0 - f H ) and total (f 0 + f H )' frequencies. The signal c at the output of the low-pass filter has the form = V cos M>) cos 2ft £ о £, * ό α ι g. "
где В - амплитуда сигнала с на выходе фильтра 5 нижних частот;where B is the amplitude of the signal c at the output of the lowpass filter 5;
φ - пространственный угол взаимного положения входных и выходных обмоток датчика 4 угла.φ is the spatial angle of the mutual position of the input and output windings of the angle sensor 4.
Сигнал с с выхода фильтра 5 нижних частот поступает на один из входов фазочувствительного детектора 6, на второй вход которого с выхода блока 9 поступают импульсы опорной частоты fo. В фазочувствительном детекторе 6 осуществляется синхронное детектирование и выделение с помощью фильтра нижних частот первой гармоники сигнала d (фиг. 3d), частота которого равна fH, а фаза соответствует взаимному положению входных и выходной обмоток датчика 4. При этом на фазочувствительном детекторе 6 практически полностью исключается из измерительного сигнала d квадратурная' составляющая.The signal from the output of the low-pass filter 5 is fed to one of the inputs of the phase-sensitive detector 6, the second input of which from the output of block 9 receives the reference frequency pulses fo. In the phase-sensitive detector 6, the first harmonic of signal d is synchronously detected and extracted using the low-pass filter (Fig. 3d), whose frequency is f H , and the phase corresponds to the relative position of the input and output windings of the sensor 4. In this case, the phase-sensitive detector 6 is almost completely the quadrature component is excluded from the measuring signal d.
Сигнал d с выхода фазочувствительного детектора 6 поступает на формирователь 7 импульсов. Прямоугольные импульсы с выхода формирователя 7 поступают на первый вход ! формирователя 8 кода, на второй вход которого с выхода блока 9 поступают импульсы частотой fH. В формирователь 8 кода по передним фронтам импульсов, поступающих на его первый и второй входы, формируются временные интервалы, которые заполняются импульсами частоты fb., поступающими на третий вход формирователя 8 кода с выхода блока 9. Величина временного интервала в формирователе .934521 кода соответствует взаимному положению входных и выходной обмоток датчика 4 угла.The signal d from the output of the phase-sensitive detector 6 is supplied to the pulse shaper 7. Rectangular pulses from the output of the shaper 7 are fed to the first input ! shaper 8 code, the second input of which from the output of block 9 receives pulses of frequency f H. In the code shaper 8 along the leading edges of the pulses arriving at its first and second inputs, time intervals are formed, which are filled with frequency pulses fb., Arriving at the third input of the code shaper 8 from the output of block 9. The value of the time interval in the code shaper .934521 corresponds to the mutual the position of the input and output windings of the 4-angle sensor.
Блок 9 делителей частоты работает следующим образом. Делитель 14 выполнен в виде двоичного делителя частоты с 2п-двоичными разрядами (где n = log2-/fi ), а цифровые сумматоры 15 и 16 выполнены в виде (п-Г)разрядных полных двоичных сумматоров. Сигналы с η—1 младших разрядов делителя 14 поступают на входы сумматоров 15 и 16 в 10 качестве первого слагаемого. В качестве второго слагаемого на входы сумматора 15 поступают сигналы с последующих '.η-l разрядов делителя 14. В качестве второго слагаемого на входы сумматора 16 поступают сигналы, ‘ 15 инверсные сигналам второго слагаемого на входах сумматора .15 (на входе переноса младшего разряда сумматора 15 должен быть установлен логический ”0”, а на входе переноса младшего разряда сумматора 16 — логическая ]0 ”1”)· Выходные сигналы со старших разрядов сумматоров 15 и 16 поступают на входы делителей 17 и 18, которые могут быть выполнены в виде двухразрядных двоичных делителей.Block 9 frequency dividers works as follows. The divider 14 is made in the form of a binary frequency divider with 2n-binary digits (where n = log 2 - / fi), and digital adders 15 and 16 are made in the form of (n-D) bit full binary adders. The signals from η — 1 of the least significant bits of the divider 14 are supplied to the inputs of the adders 15 and 16 as 10 as the first term. As the second term to the inputs of the adder 15, signals from the subsequent '.η-l bits of the divider 14 are received. As the second term to the inputs of the adder 16, signals are received,' 15 inverse to the signals of the second term at the inputs of the adder .15 (at the input of the transfer of the least significant bit of the adder 15 must be set to logical “0”, and at the input of the transfer of the least significant bit of the adder 16 - logical] 0 ”1”) · The output signals from the upper bits of the adders 15 and 16 are fed to the inputs of the dividers 17 and 18, which can be made in the form of two-bit two pure dividers.
В этом случае на выходе блока 9 формиру- 25 ются сигналы следующих частот:In this case, signals of the following frequencies are generated at the output of block 9: 25
£ · X - £В . £ *В .£ X - £ B. £ * B.
хнг | *о“ <2_к»-ы · х1‘4(2*~1л) < x ng | * o “<2_k” s x 1'4 (2 * ~ 1l) <
«ч 30 "H 30
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802994817A SU934521A1 (en) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Shaft angular position-to-code converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802994817A SU934521A1 (en) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Shaft angular position-to-code converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU934521A1 true SU934521A1 (en) | 1982-06-07 |
Family
ID=20922564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802994817A SU934521A1 (en) | 1980-10-15 | 1980-10-15 | Shaft angular position-to-code converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU934521A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2102300A1 (en) * | 1994-04-22 | 1997-07-16 | Hohner Automaticos S L | Absolute position indicator of turning or translation movement of machine part |
-
1980
- 1980-10-15 SU SU802994817A patent/SU934521A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2102300A1 (en) * | 1994-04-22 | 1997-07-16 | Hohner Automaticos S L | Absolute position indicator of turning or translation movement of machine part |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2991462A (en) | Phase-to-digital and digital-to-phase converters | |
US4099245A (en) | Transducer signalling apparatus | |
US3878535A (en) | Phase locked loop method of synchro-to-digital conversion | |
SU934521A1 (en) | Shaft angular position-to-code converter | |
SU1221613A1 (en) | Digital phase meter for measuring instantaneous value of phase shift angle | |
SU830461A1 (en) | Shaft angular position-to-sode converter | |
SU951174A1 (en) | Phase coincidence indicator | |
SU1061168A1 (en) | Shaft rotation angle/time interval converter | |
SU492899A1 (en) | Transducer move code | |
SU840994A1 (en) | Shaft angular position- to-code converter | |
SU1133668A1 (en) | Angular displacement encoder | |
SU959104A1 (en) | Device for determining expectation | |
SU938196A1 (en) | Phase-shifting device | |
SU415689A1 (en) | ||
SU760150A1 (en) | Shaft angular position-to-code converter | |
SU934522A2 (en) | Displacement-to-code converter | |
SU720452A1 (en) | Shaft angular position-to-code converter | |
KR830000901B1 (en) | Improved transducer signal device | |
SU849229A1 (en) | Device for computing root mean square | |
SU734774A1 (en) | Shaft angular position-to-code converter | |
SU790210A1 (en) | Multiphase digital phase shifter | |
SU440611A1 (en) | Digital phase meter with constant measuring time | |
SU868326A1 (en) | Displacement sensor | |
SU1265642A1 (en) | Device for determining sign of phase difference | |
SU1128189A1 (en) | Wide-limit digital phase meter |