Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХвцвввтвиввРЕСПУБЛИК 9) (И)8 С 9 в ФЕ ИЗОБРЕТЕНИфвщвтвввствтм Д ОПИСАНИ К АВТ ОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЭОбРЕТЕНИЙ И ОТЯфЫТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 875421, кл. б 08 С 9/04, 1980.2. Авторское свидетельство СССР М 826385, кл. С 08 С 9/04, 1979 (прототип) .(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ У 1 тЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содераащий синуснокосинусный вращакщийся трансформатор, выходы которого соединены с входами аналогового коммутатора, аналого-циФ- роной преобразователь и регистр хранения кода, о т л и ч а в щ и й с я тем, что, с целью повьаяения точности и упрощения, в него введены постоянное запоминакщее устройство, опреде- . литель октантов и блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы аналогового коммутатора соединены с входами аналого-циФрового преобразователя, вйход которого соединен с входом постоянного запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом регистра хранения кода, выходы сннусно-косинусного вращающего трансФорматора соединены с входами определителя октантов, выход которого соединен с. управляющим входом аналогового коммутатора, с вторым входом блока элементов ЙСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с вторым входом регистра хра" нения кода.Изобретение относится к автомати ке и измерительной технике, а именно к устройствам преобраэованйя угла поворота вала в цифровой код угла с синусно-косинусными вращающимися трансформаторами (СКВТ), работающими в амплитудном режиме, Функциональными потенциометрами или другими датчиками, в которых информация об угле представлена в виде двух квадратурных гармонических составляющих. 1 ОИзвестен преобразователь угла поворота вала СКВТ в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансФорматор, соединенный с определителем октантов и аналоговым коммута- (5 тором, выход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем, выход которого соединен с мульти" плексором, выход определителя октантов соединен с входами аналогового коммутатора и Формирователем констант, выход которого соединен с мультиплексором, с первым сумматором и с вторым сумматором, выход мультиплексора соединен с третьим сумматором, выход первого сумматора соединен с третьим сумматором, блок управления, соединенный с первым и вторым дешифратором 1) .Недостатком данного преобразователя является сравнительно большое время преобразования, что приводит к увеличению динамической ошибки преобразователя при больших угловых скоростях вращения вала СКВТ.35Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла пово" рота вала в код, содержащий СКВТ, выходы которого соединены с входами аналогового коммутатора и аналого О цифрового преобразователя (АЦП), регистр хранения кода, инверторы, соединенные с вторым коммутатором, выходы которого соединены с утройством сравнения и через делитель с преобразователем код-напряжение, выход которого соединен с устройством сравнения, выход которого соединен с регистром октантов и регистром управления, Фаэирующий Формирователь, соединенный через распределитель со вторым коммутатором, регистром управления, регистром октантов и устройством сравнения 2 .Недостатками известного преобразователя являются наличие методичес. кой ошибки реализации приближенной зависимости, которая манжет достигать 2 ., а также необходимость специальной разработки резистивного делителя напряжения и сложность пре- бО обраэователя.Цель изобретения - повышение точности и упрощение преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота 65 вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор,выходы которого соединены с входамианалогового коммутатора, аналогоцифровой преобразователь и регистрхранения кода, введеныпостоянноезапоминающее устройство, определитель октантов и блок элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы аналоговогокоммутатора соединены с входами аналого-циФрового преобразователя, выход которого соединен с входом постоянного запоминающего устройства,выход которого соединен с первымвходом блока элементов ИСКЛЮЧАК)ЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен спервым входом регистра хранения кода, выходы синусно-косинусного вращающегося трансформатора соединеныс входами определителя октантов, выход которого соединен с управляющимвходом аналогового коммутатора, свторым входом блока элементов ИСКЛЮЧАОЦЕЕ ИЛИ и с вторым входом регистра хранения кода.На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя; на Фиг.2 диаграммы, поясняющие его работу;на Фиг. 3 и 4 - передаточные характеристики АЦП и ПЗУ,Преобразователь содержит синуснокосинусный вращающийся трансформатор 1 (СКВТ), определитель 2 октантов, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП),постоянное эапоминакщее устройство 5(ПЗУ), блок б элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр 7 хранения кода.Преобразователь работает следующим образом.Напряжения, пропорциональныесинусу и косинусу угла поворота о(сравниваются с нулевым уровнем напряжения и между собой, в результате чего определяется номер октанта,в котором находится угол А . Первымпринят октант, в котором еГпФ 0,совЖО, а з 1 пюсоек; увеличениеномера Октанта против часовой стРелки. По известному номеру октантаопределяются сигналы, пропорциональные синусу и косинусу угла Ф, приве.денного в первый октант, по следующим выражениямв 1 п 3 =(з 3.п,М) в 1, 4, 5 и 8 ок"сов( =(совсЦ тантах;в 1 пР =(сов) в 2, 3, б и 7 оксов( (в 1 пю) тантах.Путем линейного аналого"цифрового преобразования определяется кодтангенса угла (3, при этом в качестве опорного сигнала в ЪЦП 4 используется сигнал, пропорциональныйсовЯ, а в качесщве измеряемого -в 1 п Ц едалее код ( поступает на входПЗУ 5, которое осуществляет функциональное преобразование входной вели1076935 уетныд) гроул ямемжьд ие.З Сидоренкоа Составитель едактор Н.Ковалева Техред С.Ле Ьректо яс 3/47ИИПИ Госпо д3035, Мос каэ 75 Тираж 569 Подп ВН ударственного комитета СССР елам изобретений и открытий 11 ква, Ж, Раушская наб., д. 4/ис Филиал ППППатент , г.ужгород, ул.Проектная,чины и формирует на выходе код угла . Код углапоступает на вход блока б элементов ИСКЛЮЧАОЦЕЕ ИЛИ, другой вход которого управляется младшим разрядом кода октантовТаким образом, в нечетных октантах, когда младший разряд кода октантов равен нулю, на выход блока 6 элемен тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ проходит прямой код угла , а в четных октантах, когда младший разряд кода октантов равен единице, на выходе блока 6 формируется инверсный код угла, дополняющий уголдо величины/4, т,е. равный (Ф/4-) . С выхода блока 6 код углаили (1(/4-) подается на вход регистра 7 хранения кода, на другой вход которого с определителя 2 октантов поступает код октантовВ результате суммирования кодов на выходе регистра 7 хранения кода формируется код угла М .Применение предлагаемого преобразователя по сравнению с прототипом обеспечивает более, чем в 2 раза повышение точности при одновременном упрощении его схемного построения. Снижение инструментальной составляющей ошибки эа счет исклю чения дополнительного преобразова"теля код-напряжение дает увеличениеточности не менее, чем в два раза, а исключение методической составляющей ошибки, например, для 12 разряд О ного .преобразователя позволяет повысить точность еще на 308. Исключение по сравнению с прототипом высокоточного резистивного дели теля с нестандартным соотношениемплеч, т.е. требующего специальнойразработки и прецизионной подгонкипри изготовлении, .упрощает устройство. Кроме того, построение преобра О зователя предусматривает применениетолько стандартных интегральных микросхем, что снижает стоимость преобразователя.