Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСНИ 0 ОЭВПЮЬ 66 ФИ С 9/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯъчЪ образоцифрос. 156 3 ф АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ватели угловых перемещений ввой .код. Л., "Энергия", 1974,рис, 80.2, Авторское свидетельство СССРУ 651386, кл. С 08 С 9/00, 1977(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОЛ, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика,цифровой синусно-косинусный формирователь, выходы которого подключенычерез блоки преобразования кода в наЛО. 13826 пряжение к входам фазовращателя, выход которого подключен к входу нульоргана, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены инвертор, коммутатор, регистри формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу нуль-органаи к первому входу коммутатора, выходкоторого подключен к входу старшегоразряда регистра, выход которого является выходом преобразователя, выходстаршего разряда счетчика подключенк второму, входу коммутатора и черезинвертор к третьему входу коммутатора, выходы счетчика подключены к вхоифрового синусно-косинусно рователя, а выходы младших рядов счетчика подключены к входамладших разрядов регистра.26 2форматора (",КВТ) для обычно используемых СКВТ частота питания составляет 400-1000 Гц).Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя угла поворота вала в код.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика, цифровой синусно-косинусный формирователь, выходы которого подключены через блоки преобразования кода в напряжение к входам фаэовращателя, выход которого подключен к входу нуль-органа, введены инвертор, коммутатор, регистр и формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу нуль-органа и к первому входу коммутатора, выход которого подключен к входу старшего разряда регистра, выход которого является выходом преобразователя, выход старшего разряда счетчика подключен к второму входу коммутатора и через инвертор к третьему входу коммутатора, выходы счетчика подключены к входам цифрового синусно-косинус- ного формирователя, а выходы младших разрядов счетчика подключены к входам младших разрядов регистра. 11138 На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь содержит генератор 1 импульса, счетчик 2 импульсов, цифровой синусно-косинусный формирователь 3, блоки 4 и 5 преобразования кода в напряжение, фазовращатель 6, нуль-орган 7, инвертор 8, коммутатор 9, регистр 10, формирователь 11 импульсов.Преобразователь работает следующим образом.Импульсы с генератора 1 импульсов поступают на Й -разрядный счетчик 2, на выходах которого формируется циклический код, образующий первую временную шкалу преобразования. Значение старшего разряда счетчика 2 инвертируется инвертором 8 и вместе с (й) младшими раэрядамн счетчика образуют вторую временную шкалу преобразования.Код с выхода счетчика 2 поступает на вход цифрового синусно-косинусного формирователя 3, на Выходах которого формируются коды синуса и косиНедостатком данного преобразователя является относительно невысокое быстродействие.Действительно, в этом устройстве время преобразования равняется перио ду частоты напряжения, сформированному преобразователями кодов напряжения. Этот период задается частотой импульсов генератора и разрядностью счетчика. Уменьшение времени может быть достигнуто увеличением частоты импульсов и соответствующим повьппением требований к быстродействию цифровых и цифро-аналоговых узлов преобразователя, С другой стороны, 55 уменьшение времени преобразования ограничено типом используемого синус- но-косинусного вращающегося трансИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления для ввода угловых величин в цифровую вычислительную машину, а 5 также в системах автоматического регулирования,связанных с угловыми пе-, ремещениями.Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий после довательно включенные генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, фазовращатель, нуль-орган, блок элементов И, другие входы которого подключены к выходам разрядов делите ля частоты Г 13.Недбстатком такого преобразователя является ограниченное быстродействие преобразователя, так как измерение производится один раэ за период.Наиболее близким к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генера" тор импульсов, выход которого подклю. чен к счетному входу счетчика, цифровой синусно-косинусный формирователь, выходы которого подключены через блоки преобразования кода в напряжение к входам фазовращателя, выход которого подключен к входу 30 нуль-органа, выходы которого подключены к управляющим входам первого, второго и третьего блоков элементов И, входы первого и второго блоков элементов И подключены соответственно к первой и второй группе выходов блока цифрового синусно-косинусного формирователя, а входы третьего блока элементов И подключены к выходам счетчика 2).40Заказ 6622/4 1 Тираж 568 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 3 11138 нуса угла, значение которого непрерывно формируется в счетчике 2. Коды синуса и косинуса угла поступают навходы блоков 4 и 5 и преобразуются ими в синусоидальные напряжения равной амплитуды, сдвинутые по фазе0 относительно друг друга на 90 . Эти напряжения поступают на входные обмотки фаэовращателя 6, образуется напряжение, сдвинутое по фазе на угол, 10 определяемый углом поворота ротора фаэовращателя 6. Это напряжение поступает на вход нуль-органа 7, в результате чего на его выходе формируются прямоугольные импульсы, дли тельностью равные половине периода синусоидального напряжения, питающего фазовращатель 6, и с фронтами, совпадающими с моментами перехода через нуль выходного напряжения фазо вращателя 6, Эти импульсы поступают на управляющий вход коммутатора 9 и вход формирователя 11 импульсов. В течение положительной полуволны выходного напряжения фазовращателя 6 25 коммутатор 9 по сигналам нуль-органа 7 пропускает прямое значение кода старшего разряда счетчика 2, а в течение отрицательной полуволны - инвертированное значение кода старшего разряда счетчика 2.Таким образом, на один период повторения на информационных входах регистра 10 в зависимости от состояния коммутатора 9 поочередно действуют обе временные шкалы преобразо 35 вания. Импульсы с нуль-органа 7 поступают также на вход формирователя 11, который по фронтам входных импульсов дважды эа период повторе 40 ния синусоидального напряжения с выхода фазовращателя 6 формирует сигналы записи, поступающие на управляющий вход регистра 10 и задержанные относительно фронтов входных им 45 пульсов на время задержки переключе 26 4ния коммутатора 9. Так как в момент перехода выходного напряжения фазовращателя 6 через нуль от отрицательного значения к положительному содержимое счетчика 2 представляет собой кодовый эквивалент угла поворо. та ротора фазовращателя 6 и коммутатор 9 пропускает прямое значение кода старшего разряда счетчика 2, то в регистр О записывается значение кода угла повоРота ротора фаэовращателя 6. В момент перехода выходного напряжения фазовращателя 6 через нуль от положительного значения к отрицательному содержимое счетчика 2 представляет собой кодовый эквивалент угла, отличающегося от действительного угла поворота ротора фазовращателя 6 на 180 . С другой стороны, так как цена старшего разряда счетчика 2 равна 180 , а коммутатор 9 в этот момент пропускает на вход ре" гистра 10 инвертированное значение старшего разряда счетчика 2, то в регистр 10 записывается значение кода угла, отличающееся от значения кода на счетчике 2 на 180 , т.е. значениеокода действительного угла поворота ротора фазовращателя 6, имеющего место в данный момент.Следовательно, значение кода угла поворота вала в преобразователе на выходе регистра 10 обновляется дважды за период изменения напряжения, питающего СКВТ. Таким образом, введение инвертора, коммутатора, формирователя импульсов, регистра и организации связей, как это описано выше, позволяют простыми средствами повысить быстродействие преобразователя угла поворота вала в код в 2 раза беэ повышения требований к быстродействию входящих в устройство узлов.