Claims (2)
30 соединен с входом первого компаратоpa , генератор, первый выход которого соединен с преобразователем разности фаз в код, триггер, введены, блок коррекции , управл ема проводимость и блок управлени проводимостью, выход которого через управл емую проводи-, мость соединен с первым входом блока коррекции соединен с первым входом инвертирующего интегратора, выход которого соединен с первым входом синусно-косинусного датчика угла и входом нeинвfepтиpyюlцeгo интегратора, выход,неинвертирующего интегратора соединен с вторыми вводами блока коррекции и синусно-косинуснЬго датчика угла, выход которого через второй компаратор соединен с вторым входом преобразовател разности фаз код, второй выход генератора соединен с управл ющим входом триггера, выход триггера подключен к входу блока управлени проводимостью, третий выход генератора соединен с вторьам входом инвертирующего интегратора, а выход первого компаратора - с информационным входом триггера. На чертеже приведена структурна схема преобразовател . Преобразователь содержит генерато 1, инвертирующий интегратор 2, компа ратор 3, триггер 4, неинвертирующий интегратор 5, блок 6 коррекции, блок 7 управлени проводимостью, управл ю щую проводимость 8, преобра.зователь 9разности фаз в код, сйнусно-косинусный датчик 10 угла, компаратор 11 Преобразователь работает следующи образом. Выходной сигнал от генератора 1 опорных частот, поданный на первый вход инвертирующего интегратора 2 вызывает на выходах интеграторов 2 и 5 синусоидальные колебани ,частота к торых определ етс частотой входного сигнала,а амплитуда зависит от настройки коэффициентов передачи элементов , образующих кольцо:инвертирующий интегратор 2,неинвертирующий интегра тор 5,блок 6 коррекций.В этом кольце интеграторы 5 и 6 эквивалентны индук тивности L, величина которой зависит от значени у15равл емой проводимости 8 и может измен тьс на ± &L, где ЛЬ изменение индуктивности. О величине индуктивности, необходимой дл настройК5 кольца на резонансную частоту, суд т по разности фаз между сигналами н первом и втором входах триггера 4. На резонансной частоте эти. сиг налы должны совпадать по фазе, коэффициент передачи первой гармоники сигнала со входа инвертирующего интегратора 2 на его выход,будет при этом максимален, а на выходе неинвертирующего интегратора 5 формируетс сигнал, равный по амплитуде входному, но отличающийс по фазе на 1Т/2. Выходные сигналы интеграторов 2 и 5 образуют, таким образом, систему квадратурных напр жений, с помощью которой в СКДУ 10, например в синускосинусном вращающемс трансформаторе или индуктосине, реализуетс режим фазовращател . Выходной сигнал датчика 10 угла, фаза которого в этом режиме линейно зависит от углового перемещени заna .of-, а. амплитуда посто нна, подаетс через второй компаратор 11 на вход преобразовател 9 разности фаз и таким образом угловое перемещение об преобразуетс в его кодовой эквивалент на выходе преобразовател 9. Триггер 4 выполн ет роль фазного компаратора и имеет гистерезисную характеристику, зона неоднозначности которой близка к доли времени переключени триггера в периоде сравниваемых сигналов. Така высока чувствительность на изменение состо ни фаз (опережение или отставание фронта сигнала на информационном входе относительно фронта сигнала на управл ющем входе) позвол ют в каждом периоде вводить корректирующее воздействие на значение эквивалентной индуктивности и через нее компенсировать изменени параметров других элементов в кольце из интеграторов 2 и 5 и блока б коррекции. Блок 7 управлени проводимостью сглаживает колебани уровн напр жени на выходе триггера 4 при его переключени х и формирует.сигнал на управл ющем входе управл емой проводимости 8 с малым уровнем пульсаций. Путем изменени проводимости 8 ,на второй вход инвертирующего интегратора 2 подаютс составл юща тока индуктивного характера такой величины, чтобы в отрицательной обратной св зи усилител инвертирующего интегратора 2 возникал резонанс токов дл первой гармоники его входного сигнала. ТаКИМ образом,в кольце из интеграторов 2 и 5 и блокаб коррекции существуют только колебани с частотой первой гармоники входного сигнала, фаза сигнала на выходе инвертирующего интегратора 2 с высокой точностью соответствует фазе опорного сигнала. Блок б коррекции может быть выполнен с помощью резисторов, включенных в звезду или треугольник. Причем в его ветви, подключаемые к управл емой проводимости 11, передаетс не более 10% тока с выхода интегратора 5 на второй вход интегратора 2. Управл ема проводимость 8 может быть реализована с помощью оптрона или полевого транзистора, блок 7 управлени проводимостью реализуетс с помощью переключателей тока с интегрирующей емкостью на выходе. Таким образом, в предлагаемом преобразователе инвертирующий и неинвертирующий интеграторы и блок коррекции образуют непрерывно замкну тую цепь, в которой в процессе настройки ее коэффициента на первую гармонику сигнала на первом входе ин|Вертирую1дего интегратора не внос тс дополнительные зар ды в накапливающие элементы интеграторов со стороны регулирующих элементов (первого компаратора , триггера, блока управлени проводимостью и управл емой проводимости ) , следова ельно, исключаютс предпосылки дл частотных искажений, умеющих место в известном устройстве В отличие от известного устройства в каждом цикле регул торы лишь корректируют отклонени , вызванные .неидеальностью компаратора фаз (триг гера) как чувствительного элемента системы настройки коэффициента на ре зонансную частоту, выбором вида передаточной функции блока управлени проводимостью эти отклонени свод тс до величины меньшей дискретности преобразовани . В процессе настройки на резонансную частоту поддержива етс совпадение фаз сигналов на входе и выходе инвертирующего интеграто ра, при этом компенсируютс неточнос ти начального задани и временные, изменени посто нных интегрировани . Поэтому предлагаемый преобразователь перемещени в код обладает более высокой точностью по сравнению с известными техническими решени ми. Максимально возможна дискретность преобразовани фазы в код составл ет 13 двоичных разр дов. Формула изобретени Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, компараторы, неинвертирующий и инвертирующий интеграторы , причем выход последнего соединен с входом первого компаратора, генератор, первый выход которЬго соединен с преобразователем разности фаз в код, трцггер, отличающ и и с тем, что, с целью повыце|ни точности, в преобразователь вве;дены блок коррекции, управл ема проводимость и блок травлени проводимостью , выход которого через управл емую проводимость соединен с первым входом блока коррекции, выход блока коррекции соединен с первым входом инвертирующего интегратора, выход которого соединен с первым входом синусно-косинусного датчика.угла и входом неинвертирующего интегратора, выход неинвертирующего интегратора соединен с вторыми входами блока коррекции и синусно-косинусного датчика угла,- выход которого через второй компаратор соединен е ВТОЕЖОМ входом преобразовател разности фаз в код, второй выход генератора соединен с управл ющим входом триггера, выход триггера подключен к входу блока управлени проводимостью, третий выход генератора соединен с вторым входом инвертирующего интегратора , а выход первого компаратора - с информационным входом триггера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. А.Е. Зверев и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., Энерги , 1974, с. 154. 30 is connected to the input of the first comparator, a generator, the first output of which is connected to a phase difference converter in the code, a trigger, is entered, a correction unit, controlled conductivity and a conductivity control unit, the output of which is connected to the first input of the correction unit through controlled conductivity connected to the first input of the inverting integrator, the output of which is connected to the first input of the sine-cosine angle sensor and the input of the non-inverted integrator, the output of the non-inverting integrator is connected to the second inputs of the core box sine-cosine angle sensor, the output of which is connected to the second input of the phase difference converter code, the second generator output is connected to the trigger control input, the trigger output is connected to the input of the conductivity control unit, the third generator output is connected to the second input of the inverting integrator , and the output of the first comparator - with the information input of the trigger. The drawing shows a block diagram of the converter. The converter contains a generator 1, an inverting integrator 2, a comparator 3, a trigger 4, a non-inverting integrator 5, a correction unit 6, a conductivity control unit 7, a control conductivity 8, a phase difference converter 9 into a code, an angular-cosine angle sensor 10, comparator 11 The converter works as follows. The output signal from the reference generator 1 applied to the first input of the inverting integrator 2 causes the outputs of the integrators 2 and 5 to have sinusoidal oscillations, the frequency of which is determined by the frequency of the input signal, and the amplitude depends on the setting of the transmission coefficients of the elements forming the ring: inverting integrator 2, non-inverting integrator 5, correction block 6. In this ring, integrators 5 and 6 are equivalent to inductance L, the value of which depends on the value of the equalized conductivity 8 and can vary by ± L, where L is inductance induction. The magnitude of the inductance required to adjust the ring to the resonant frequency is judged by the phase difference between the signals on the first and second inputs of the trigger 4. These are on the resonant frequency. The signals must match in phase, the first harmonic transmission coefficient of the signal from the input of inverting integrator 2 to its output will be maximal, and a non-inverting integrator 5 output forms a signal equal in amplitude to the input but different in phase by 1T / 2. The output signals of the integrators 2 and 5 thus form a quadrature voltage system, with which in the SDMS 10, for example, in a blue-sine rotating transformer or inductosyn, the phase shifter mode is realized. The output signal of the angle sensor 10, the phase of which in this mode linearly depends on the angular displacement of the angle .of-, a. the amplitude is constant, supplied through the second comparator 11 to the input of the converter 9 phase difference and thus the angular displacement is converted into its code equivalent at the output of the converter 9. The trigger 4 performs the role of a phase comparator and has a hysteresis characteristic, the ambiguity zone of which is close to a fraction of time trigger switching in the period of the compared signals. Such a high sensitivity to changes in phase conditions (advancing or lagging the front of the signal at the information input relative to the front of the signal at the control input) allows introducing a correction effect on the equivalent inductance value in each period and compensating for changes in the parameters of other elements in the ring of integrators 2 and 5 and block b correction. Conductivity control unit 7 smoothes the voltage level fluctuations at the output of flip-flop 4 when it is switched and generates a signal at the control input of controlled conductivity 8 with a low level of pulsations. By changing the conductivity 8, the second input of the inverting integrator 2 is supplied with a component of the inductive nature of such a magnitude that in the negative feedback of the amplifier of the inverting integrator 2 a current resonance occurs for the first harmonic of its input signal. Thus, in the ring of the integrators 2 and 5 and the correction block, there are only oscillations with the frequency of the first harmonic of the input signal, the phase of the signal at the output of the inverting integrator 2 corresponds with high accuracy to the phase of the reference signal. Block b correction can be performed using resistors included in a star or a triangle. Moreover, in its branches connected to controllable conductivity 11, no more than 10% of the current from the output of integrator 5 is transmitted to the second input of integrator 2. Controlled conductivity 8 can be implemented using an optocoupler or a field-effect transistor, conductivity control unit 7 is implemented using switches current with an integrated capacity at the output. Thus, in the proposed converter, the inverting and non-inverting integrators and the correction unit form a continuously closed circuit in which, while tuning its coefficient on the first harmonic of the signal at the first input, the integrator does not add additional charges to the accumulating elements of the integrators elements (the first comparator, the trigger, the conductivity control unit and the controlled conductivity), therefore, the conditions for the frequency distortions that can x in a known device. Unlike a known device, in each cycle, the regulators only correct the deviations caused by the imperfections of the phase comparator (trigger) as a sensitive element of the coefficient tuning system for the resonant frequency, and the choice of the transfer function of the conductivity control unit reduces these deviations. up to the value of a smaller conversion resolution. In the process of tuning to the resonant frequency, the phase coincidence of the signals at the input and output of the inverting integrator is maintained, while the inaccuracies of the initial assignment and temporal changes of the permanent integration are compensated. Therefore, the proposed displacement transducer to a code has a higher accuracy compared with the known technical solutions. The maximum possible discreteness of phase-to-code conversion is 13 bits. Claims of the shaft angle converter into a code containing a sine-cosine angle sensor, comparators, non-inverting and inverting integrators, the output of the latter connected to the input of the first comparator, generator, the first output of which is connected to the converter of phase difference in the code, trcgger, distinguishing and so that, in order to improve accuracy, a correction unit was inserted into the converter; a controlled conductivity and an etching etching unit, the output of which through the controlled conductivity is connected to the first the course of the correction block, the output of the correction block is connected to the first input of the inverting integrator, the output of which is connected to the first input of the sine-cosine angular sensor and the input of the non-inverting integrator, the output of the non-inverting integrator is connected to the second inputs of the correction unit and the sine-cosine angle sensor, whose output through the second comparator is connected by the VOE input of the converter of the phase difference to the code, the second output of the generator is connected to the control input of the trigger, the output of the trigger is connected to the input of the control unit tim-conducting, the third output of the generator is connected to the second input of an inverting integrator and the output of the first comparator - a data input of the flip-flop. Sources of information taken into account during the examination 1. A.E. Zverev et al. Angular displacement transducers into a digital code. L., Energie, 1974, p. 154.
2. Авторское свидетельство СССР № 417823, кл. G 08 С 9/00, 1972 (прототип ) .2. USSR author's certificate number 417823, cl. G 08 C 9/00, 1972 (prototype).