SU982049A1 - Способ преобразовани угла поворота вала в код - Google Patents

Способ преобразовани угла поворота вала в код Download PDF

Info

Publication number
SU982049A1
SU982049A1 SU813287614A SU3287614A SU982049A1 SU 982049 A1 SU982049 A1 SU 982049A1 SU 813287614 A SU813287614 A SU 813287614A SU 3287614 A SU3287614 A SU 3287614A SU 982049 A1 SU982049 A1 SU 982049A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
code
angle
integrators
time
cycle
Prior art date
Application number
SU813287614A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Александрович Ларионов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4421
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4421 filed Critical Предприятие П/Я Г-4421
Priority to SU813287614A priority Critical patent/SU982049A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU982049A1 publication Critical patent/SU982049A1/ru

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Изобретение относится к автоматике , вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для построения преобразователей типа угол-код во входных устройствах специализированных ЦВМ, контрольно-проверочной аппаратуре.
Известен способ преобразования,' Основанный на преобразовании сигналов синусно-косинусного датчика (СКД), пропорциональных синусу и косинусу угла, в код тангенса угла и дальнейшее преобразование в код угла с помощью генератора функции арктангенс £ 1J.
Недостатком этого способа является сложность его реализации для получения высокой точности.
Известен способ преобразования, основанный на преобразовании выходных синусного и косинусного напряжений датчика угла поворота, формировании из них двух старших разрядов кода и определении квадранта. Далее процесс преобразования осуществляют интеративно, причем на первой 'итерации алгебраически суммируют синусовое и косинусное выходные напряжения датчика угла поворота,'сравнивают знак _п фазы результирующего напряжения со знаком фазы синусного напряжения и по результату сравнения формируют третий разряд кода, четвертый и последующие разряды кода формируют путем сравнения знаков фаз синусного и результирующих напряжений, соответствующих углам поворота ’ где η - номер формируемого разряда и образованных путем суммирования двух напряжений, одним из которых является результирующее напряжение, полученное на предыдущей итерации и взятое с соответствующим коэффициентом, а другим - одно из суммируемых напряжений предыдущей итерации £2 J.
Недостатками данного способа являются низкая точность и сложность его реализации.
Наиболее близким к предлагаемому является способ преобразования угла поворота вала в код путем заполнения __ тактовой частотой временного ** интервала, начало которого совпадает с началом генерации двухфазных гармонических колебаний, начальные условия которых получены путем интегрирования выходных напряжений СКД, и период которых определяется величиной постоянных времени интеграторов. Конец временного интервала совпадает с ближайшим моментом перехода через нуль напряжения одного из интеграторов. Устройство, реализующее такой способ преобразования, работает в 3,такта. На первом такте интегрируются напряжения с выходов СКД. В результате на выходах интеграторов накапливаются напряжеUpdCogcLt., , (2)
Ua(0) где U (о) и ϋα(ο)
Τα напряжения на выходах интеграторов в момент окончания первого тактар угол поворота СКД амплитуда напряжений на выходах СКД;: постоянные времени интеграторов j время первого такта.
и Тгдва интегратора
На втором такте и инвертор образуют замкнутую петлю - осциллятор. Действие осциллято ра описывается дифференциальным уравнением v х=~х --ν - >
4*2.
где К - коэффициент передачи инвертора.
Выходные сигнал двух интеграторов представляют собой решения этого дифференциального уравнения. При Кц - 1 и = Т получают
0,(1).
нуль из ин(6 ) т sin |ω%-4|,(4} Ч)- -Οοη τ-cos/wi-VI, (5) где (£)=7 -~7~ ~ круговая частота гармонических колебаний; l^'arct^·· начальная фаза гармонических колебаний.
Время от начала осциллирования и до ближайшего перехода через выходного напряжения 'одного. теграторов\равно t. = -±- = .
A w си
После заполнения тактовой той 'временного интервала получают код А . угла cL об
На третьем такте происходит обнуление интеграторов £з].
Недостатки этого способа видны из анализа формулы (7): во-первых, результирующий код зависит как от тактовой частоты f, так и от частоты гармонических колебаний (V , эацисищей в свою очередь от постоянных частовремени интеграторов, и, следовательно, изменения частоты и постоянных времени интеграторов при изменении температуры окружающей среды создают существенную погрешность пре. образования; во-вторых, для получе1 ния кода А^, соответствующего углу, круговая частота ц> должна иметь точное определенное значение, а именно!
где А ροο - величина кода, соответствующего 90°, в количестве импульсов счета.
Следовательно, существует погрешность, вызванная несоответствием реального периода гармонических колебаний и расчетного, получаемая уже в нормальных условиях при настройке преобразователя, построенного по этому способу.
Цель изобретения - увеличение точности преобразования путем получения кода угла, не зависящего от тактовой частоты и частоты двухфазных гармонических колебаний. .
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу преобразования угла поворота вала в код, основанному на интегрировании напряжений, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота вала преобразований проинтегрированных напряжений в двухфазный гармонический сигнал, определении первого интервала времени между началом формирования гармонического сигнала и моментом перехода его через нуль, формировании кода угла путем умножения первого интервала времени на круговую частоту гармонического сигнала, круговую частоту гармонического сигнала определяют путем формирования второго интервала времени между первым и вторым переходом гармонического сигнала через нуль и деления угла^С/гна длительность второго интервала времени.
На чертеже помазано устройство для реализации предлагаемого способа.
Преобразователь содержит синуснокосинусный датчик 1, интеграторы 2 и 3, инвертор 4, компараторы 5 и 6, блок 7 синхронизации, предназначенный для управления работой преобразователя по тактам, вычислительный блок 8, предназначенный для выполнения операций деления временных интервалов и умножения.на код, 9-12.
ключи такта клюПреобразователь работает в
На первом такте замыкаются ,чи 9 и 11, и происходит интегрирование выходных напряжений СКД 1, пропорциональных синусу и косинусу угла^ На втором такте ключи 9 и 11 размыкаются, ключи 10 и 12 замыкаются, и начинается генерация двухфазных гармонических· колебаний. Дпи65 i ! .
тельность второго такта - до первого перехода через нуль выходного на пряжения одного иэ интеграторов. Длительность этого временного интервала ty, исходя из выражений (1)-(.6/, равнааЦц}. Интервал t^ запоминается в вычислительном блоке 8 либо в виде кода, полученного от заполнения импульсами счета интервала либо в виде напряжения , полученного в результате интегрирования положи\ тельного напряжения за время t^. На третьем такте генерация двухфазных гармонических колебаний продолжается До второго перехода через нуль выходного напряжения одного из интеграто:ров 2 или 3, т.е. длительность третьего такта соответствует 1/4 периода двухфазных гармонических колебаний. Следовательно, длительность третьего такта, равна t _ 90* . (9) » U)
Интервал Т-ц) запоминается в вычислительном блоке 8 также либо в виде кода аналогично интервалу либо в виде напряжения , полученного в результате интегрирования отрицательного напряжения за время t^. На четвёртом такте размыкаются ключи 10 и 12, и происходит обнуление интеграторов 2 и 3. Одновременно в вычислительном блоке 8 происходит деление интервала t^ на интервал t^ и умножение йа код, соответствующий 90е, либо выполнение этих операций с кодами интервалов и t^, либо методом двухтактного интегрирования, где на первом такте интегрируется Ц^, а на втором - ϋω, длительность первого такта соответствует коду 90°.
В результате четвертого такта в вычислительном блоке 8 получают код AoL У™а о1> не зависящий от круговой частоты гармонических колебаний (V и от частоты импульсов счета где Ajp·- код, соответствующий 90°. Предлагаемый способ позволяет избавиться как от погрешности, вызванной изменением величины пос982049 6 тоянных времени интеграторов , которая определяет период гармонических колебаний, при изменении температуры окружающей среды, так и от погрешности, вызванной несоответствием 5 реального периода гармонических колебаний и расчетного, т.е. отпадает необходимость в точной выставке определенной величины периода гармонических колебаний, а следовательно, 10 и величины постоянных времени интеграторов при настройке преобразователей, построенных по предлагаемому способу.

Claims (3)

  1. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД . Изобретение относитс  к автоматике , вычислительной и измерительной технике и может быть использовано дл  построени  преобразователей типа угол-код во входных устройствах специализированных ЦВМ, контрольно-проверочной аппаратуре. Известен способ преобразовани  Основанный на преобразовании сигналов синусно-косинусного датчика (СКД), пропорциональных синусу и ко синусу угла/ в код тангенса угла и дальнейшее преобразование в кол угла с помощью генератора функции арк тангенс 11 . Недостатком этого способа  вл етс  сложность его реализации дл  п лучени  высокой точности. Известен способ преобразбвани , основанный на преобразовании выходных синусного и косинусного напр жений датчика угла поворота, формировании из них двух старших разр дов кода и определении квадранта Далее процесс преобразовани  осущес вл ют интеративно, причем на первой итерации алгебраически суммйрУют син ное и косинусное выходные напр жени  чика угла поворота,сравнивают знак фазы результирующего напр жени  со знакЬм фазы синусного напр жени  и по результату сравнени  форлвдруют третий разр д кода, четвертый и последующие разр ды кода формируют путем сравнени  знаков фаз синусного и результирующих напр жений, соот ,ЗбО ветствующцх углам поворота чк t где п - номер формируемого разр да и образованных путем суммировани  двух напр жений, одним из которых  вл етс  результирующее напр жение , полученное на предьщущей итерации и вз тое с соответствующим коэффициёнтом , а другим - одно из суммируемих напр жений предыдущей итерации С 23- Недостатками данного способа  вл ютс  низка  точность и сложность его реешизации. Наиболее близким к предлагае1уюму  вл етс  способ преобразовани  угла поворота вала в код путем заполнени  тактовой частотсэй временного . интервала, начало которого совпадает с началом генерации двухфазных гармонических колебаний, начальные услови  KOTOjaJX получены путем интегрировани  выходных напр жений .СВД, и период которых определ етс  величиной посто нных времени интеграторов . Конец временного интервала совпадает с ближайшим моментом пере хода через нуль напр жени  одного из интеграторов. Устройство, реализ ющее такой способ преобразовани , работает в 3,такта. На первом такте интегрируютс  напр жени  с выходов СКД. В результате на выходах интеграторов накапливаютс  напр же™ UoriSi lc i , J , VI/ UortCOg -fc где и (о) и V (о) - напр жени  на вы ходах интегратор в момент окончан первого такта,v с - угол поворота СК и„-%1ио1 MUontos - амплитуда напр ж ° НИИ на выходах С . . и посто нные време интеграторов j t - врем  первого та На втором такте два интегратора и инвертор образуют замкнутую петлю - осцилл тор. Действие осцилл то ра описываетс  дифференциальным уравнением . i/ где коэффициент передачи инвер тора. выходные сигнал двух интеграторо представл ют собой решени  этого дифференциального уравнени . При - 1 и Т т получают -Sin/tffe-//,{4) .u,,a)--- H cos/шt- f, (5) и . Н - кругова  частота ТгТг Т гармонических колебаний; iprof-ct g-- U-ci начальна  фаза гармонических колебаний. Врем  от начсша осциллировани  и до ближайшего перехода через нуль выходного напр жени  1олн6го. из интеграторов 1 равно t - 1:1oL U) Ct После заполнени  тактовой частотой временного интервала получают код А . угла oL v -|На третьем такте происходит обну ление интеграторов 3. Недостатки этого способа видны из анализа формулы (7): во-первы результирующий код зависит как от тактовой частоты f, так и от частоты гармонических колебаний (U , сищей в свою очередь от посто ншлх времени интеграторов, и, следовательно , изменени  частоты и посто нных времени интеграторов при изменении температуры окружающей среды создают существенную погрешность преобразовани  ; во-вторых, дл  получени  кода А, соответствующего углу, ; :ругова  частота w должна иметь точлое определенное значение, а именно: --.о где А fjo - величина кода, соответствующего 90, в количестве импульсов счета. Следовательно, существует погрешность , вызванна  несоответствием реального периода гармонических колебаний и расчетного, получаема  уже в нормальных услови х при настройке преобразовател , построенного по этому способу. Цель изобретени  - увеличение точности преобразовани  путем получени  кода угла, не завис щего от так-товой частоты и частоты двухфазных гармонических колебаний. , Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу преобразовани  угла поворота вала в код, основанному на интегрировании напр жений , пропорциональных синусу и косинусу угла поворота вала преобразований проинтегрированных напр жений в двухфазный гармонический сигнал, определении первого интервала времени между началом формировани  гармонического сигнала и моментом перехода его через нуль, формировании кода угла путем умножени  первого интервала времени на круговую -частоту гармонического сигнала, круговую частоту гармонического сигнала определ ют путем формировани  второго интервала времени между первым и вторым .переходом гармонического сигнала через нуль и делени  длительность второго интервала времени. На чертеже показано устройство дл  реализации предлагаемого способа. Преобразователь содержит синуснокосинусный датчик 1, интеграторы 2 и 3, инвертор 4, компараторы 5 и 6, блок 7 синхронизации, предназначенный дп  управлени  работой преобразовател  по тактам, вычислительный блок 8, предназначенный дл  выполнени  операций делени  временных интервалов и умножени .на код, ключи 9-12. Преобразователь работает в 4 такта. На первом такте замыкаютс  ключи 9 и 11, и происходит интегрирование выходных напр жений СКД 1, пропорциональных синусу и косинусу угла На втором такте ключи 9 и 11 размыкаютс , ключи 10 и 12 замыкаютс , и начинаетс  генераци  двухфазных гармонических-колебаний. Длительность второго такта - до первого перехода через нуль выходного напр жени  одного из интеграторов. Дли тельность этого временного интервала t, исход  из выражений С1)-Сб/, равнаc /U;. Интервал запоминаетс  в вычислительном блоке 8 либо в виде кода, полученного от заполнени  импульсами счета интервала t, либо в виде напр жени  13, полученного в результате интегрировани  положительного напр жени  за врем  t,.. На третьем такте генераци  двухфазных гармонических колебаний продолжаетс  до второго перехода через нуль выход ного напр жени  одного из интеграто:ров 2 или 3, т,е- длительность треть го такта соответствует 1/4 периода двухфазных гармонических колебаний. Следовательно, длительность третьего такта t равна t - Р (9 Of- (Л) Интервал -ц, запоминаетс  в вычислительном блоке 8 также либо в виде кода аналогично интервалуt либо в виде напр жени  , полученного в результате интегрировани  отрицательного напр жени  за врем  t, На четвёртом такте размыкаютс  ключи 10 и 12, и происходит обнуление интеграторов 2 и 3. Одновременно в вычислительном блоке 8 происходит деление интервала t/ на интервал и умножение rta код, соответствующий 90, либо выполнение этих операций с кодами интервалов t и tjjy, либо 1eтoдoм двухтактного интегрировани  где на первом такте интегрируетс  4j(, втором - Uy,, длительность первого такта соответствует коду 90 . В результате четвертого такта в вычислительном блоке 8 получают код AjjL угла с/, не завис щий от круговой частоты гармонических колебаний (V и от частоты импульсов счета А s{-.A ,(10 t о код, соответствующий 90 . Предлагаемый способ позвол ет избавитьс  как от погрешно.сти, вызванной изменением величины посто нных времени интеграторов; котора  определ ет период гармонических колебаний, при изменеиии температуры окружающей среды, так и от погрешности , вызванной несоответствием реального периода гармонических колебаний и расчетного, т.е. отпадает необходимость в точной выставке определенной величины периода гармонических колебаний, а следовательно, и величины посто нных времени интеграторов при настройке преобразователей , построенных по предлагаемому способу. Формула изобретени  Способ преобразовани  угла поворота вала в код, основанный на интегрировании напр жений, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота вала преобразований проинтегрированных напр жений в двухфазный гармонический сигнал, определении первого интервала времени между началом формировани  гармонического сигнала и моментом перехода его через нуль, формировании угла путем умножени  первого интервала времени на круговую частоту гармонического сигна .ла, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности пре-. образовани , круговую частоту гармонического сигнапа определ ют путем формировани  второго интервсша времени между первым и вторым переходом гармонического сигнала через нуль и. .делением углаГС|2 на длительность второго интервала времени. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Hermann Schmid. An Efectronsc Design ргасЪлcaf guide forsynchro-tp-. d-igitaP converters EEectron-ic DesVgn 18, 1970, r 8, p. 76-79.
  2. 2.Авторское свидетельство СССР № 52.5986, кл. G 08 С 9/04, 1974.
  3. 3.Hermann Schmid, An Efectroniс Design pract-icaif guide for synchr.o--- to-digitae converters EEectrontc Design 18, 1970, № 9, p. 75-77 (про-, тотип).
SU813287614A 1981-04-27 1981-04-27 Способ преобразовани угла поворота вала в код SU982049A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813287614A SU982049A1 (ru) 1981-04-27 1981-04-27 Способ преобразовани угла поворота вала в код

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813287614A SU982049A1 (ru) 1981-04-27 1981-04-27 Способ преобразовани угла поворота вала в код

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU982049A1 true SU982049A1 (ru) 1982-12-15

Family

ID=20957809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813287614A SU982049A1 (ru) 1981-04-27 1981-04-27 Способ преобразовани угла поворота вала в код

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU982049A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0394206B1 (en) A method and an arrangement for accurate digital determination of the time or phase position of a signal pulse train
SU982049A1 (ru) Способ преобразовани угла поворота вала в код
EP0199826B1 (en) Method of detecting position
JPS5826276A (ja) 同一周波数の正弦波信号と巡回論理信号との間の位相角の測定装置
JPS5819068B2 (ja) デンシシキデンリヨクリヨウケイ
JPS6263885A (ja) 時間幅計測装置
SU1272271A1 (ru) Цифровой анализатор спектра
SU938163A1 (ru) Детектор квазиравновеси
RU2020752C1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU849101A1 (ru) Устройство сравнени комплексныхВЕличиН
SU1226321A1 (ru) Способ преобразовани переменного напр жени в посто нное по уровню среднеквадратического значени
SU840853A1 (ru) Цифровой функциональный генератор
JPH05218832A (ja) パルス制御回路
SU739606A1 (ru) Способ преобразовани угла поворота вала в код
SU842894A1 (ru) Преобразователь угла поворота валаВ КОд
SU738141A1 (ru) Способ преобразовани выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный и устройство дл его реализации
SU1135010A1 (ru) Способ преобразовани угловых перемещений в код
RU2093841C1 (ru) Измерительный преобразователь гармонических составляющих тока и напряжения
SU732952A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU769734A1 (ru) Способ аналого-цифрового преобразовани и устройство дл его осуществлени
SU809280A1 (ru) Преобразователь угла поворотаВАлА B КОд
SU898608A1 (ru) Способ аналого-цифрового преобразовани
SU1124358A1 (ru) Способ преобразовани угла поворота вала в код
SU1035790A1 (ru) Аналого-цифровой преобразователь интегральных характеристик электрических величин
SU1728857A2 (ru) Многоканальное измерительное устройство