Преобразователь угла поворота вала в код

(51) 4 Н 03 М 1/5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ское бюоения ельство ССС 19/28, 1978 ьство СССР 1/50, 1983(57) Изобретениеавтоматики и вычи может быть ис Ь УГЛА ПОВОРО относится к област слительной техники ользовано для связииков информации сельным устройством,точности путем алоговых источ фровым вычисли целью меньше овышения влияноммутациель угл я переходных процеси напряжений в пре-.поворота вала в образова СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструктро геофизического приборосИнститута геологии АН АзСС(56) Авторское свидетУ 732951, кл, .С 08 САвторское свидетелВ 1145479, кл. Н 03 М код, содержащий синусно-косинусный датчик (СКД) 1, источник 2 напряжения питания, определитель 3 октантов, выпрямитель 4, ключи 5, 6, 8, 10, интегратор 7, инвертор 9, компаратор 11, блок 12 преобразования временного интервала в код, дифференцирующий элемент 13, дешифратор 14, блок 15 управления, введены элементы 16, 17 задержки. В течение первого заданного временного интервала выпрямпяется и интегрируется меньшее из выходных напряжений СКД 1, В течение второго временного интервала выпрямляется и интегрируется большее из выходных напряжений СКД 1. Элементы 16 и 17й задерживают начало интегрирования вы- е прямпенных напряжений СКД 1 относительно начала выпрямления. В блоке 12 производится измерение длительностивторого временного интервала, который пропорционален тангенсу (котангенсу) Я измеряемого угла. В дешифраторе 14 формируется код угла. 1 ил. ЬвйфЬИзобретение относится к автоматикеи вь 1 числительной технике и может бытьиспользовано для связи аналоговыхисточников информации с цифровым вы 5числительным устройством.Целью изобретения является повышение точности преобразователя путемуменьшения влияния переходных процессов при коммутации напряжений в процессе преобразования,Яа чертеже представлена структурная схема преобразователя,Преобразователь угла поворота валав код содержит синусно-косинусный 15,питания, определитель 3 октантов, выпрямитель 4, первйй 5 и второй 6 клю:чи, интегратор 7, третий ключ 8, инвертор 9, четвертый ключ 10, компаратор 11, блок 12 преобразования временного интервала в код, дифференцирующий элемент 13, дешифратор 14,блок 15 управления, элементы 16 и 17задержки, Блок 15 управления содержит 25дешифраторы 18 и 19, элементы 20-23 Иэлементы 24, 25 ИЛИ, генератор 26,делитель 27 частоты, триггер 28.Преобразователь работает следующимобразом. 30СКД 1 формирует напряжения переменного тока, модулированные по амйлитуде в Функции синуса и косинусаугла 1 поворота ротора СКД 1. Опреде: литель 3 формирует код октантов. Блок 3515 формирует последовательность временных интервалов, определяющих рабо ту преобразователя.В течение первого временного интервала (ВИ 1) заданной длительности6, меньшее из выходных напряженийСКД 1 Жм) подключается к выпрямителю 4, преобразуется в постоянное напряжение (П ) и интегрируется интегратором 7., в течение второго временного интервала (ВИ 2) .большее из выходньм напряжений СКД 1 (06) подключается к выпрямителю 4, преобразуетсяв постоянное напряжение (066 ) и послеинвертирования инвертором 9 интегрируется интегратором 7 до момента срабатывания компаратора 11, импульс свыхода которого фиксирует окончание ВИ 2,Импульсы высокой частоты с генератора 26 поступают на вход делителя27 частоты, на выходе которого форми 55руется последовательность импульсныхсигналов, длительность которых определяет длительность с временного интерв 1; а ВИ 1, вырабатываемого блоком 15 для управления ключами 5 или 6. На выходе дешифратора 18 блока 15 потенциал высокого уровня, соответствующего уровню логической единицы, формируется в 1, 4, 5 и 8 октантах (Цм =: Ц, и Цв = Ц ) и подается на управляющие входы элементов 20 и 21 И, открывая их. Импульсный сигнал с длительностью С, с выхода делителя 27 проходит через элементы 21 И и 25 ИЛИ на второй выход блока 15 и с него подается на управляющий вход ключа 5, устанавливая его в замкнутое положение, При этом напряжение Цм = Ц подключается к выпрямителю 4 и преобразуется им в постоянное напряжение Ц за время,Г . Этот же сигнал посмво етупает на третий выход блока 15 и, пройдя через элемент 16, обеспечивающий задержку переднего фронта ВИ 1 на времяСдостаточное для того, чтобы на выходе выпрямителя 4 получить установившееся значение П подается на управляющий вход ключа 8, устанавливая его в замкнутое положение, При этом напряжениес выпрямителя 4 подключается к интегратору 7 и интегрируется в течение третьего временного интервала (ВИ 3) длительностью й = С - ДС . В мо 9мент времени, соответствующий окончанию ВИ 1, триггер 28 устанавливается в положение 1 и на его единичном выходе формируется передний фронт импульса с длительностью , соответствующей длительности ВИ 2, Этот импульс проходит через элементы 20 И и 24 ИЛИ на первый. выход блока 15 и с него подается на управляющий вход ключа 6, устанавливая его в замкнутое положение, при этом напряжение У = = П подключается к выпрямителю 4 и преобразуется им в постоянное напряжение Ц . Этот же импульс с единичввного выхода триггера поступает на четвертый выход блока 15 и, пройдя через элемент 17, обеспечивающий задержку переднего Фронта ВИ 2 на время И, достаточное для того, чтобы на, выходе выпрямителя получить установившееся значение Увв, подается на управляющий вход ключа 10, устанавливая его в замкнутое положение, При этом напряжение Увз = Ув с выхода выпрямителя подключается через инвертор 9 к интегратору 7 и интегрируется в течение четвертого временно1403373 10 15 45 ВНИИПИ Заказ 3005/56 Тираж 928 Подписное Произв-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 го интервала (ВИ 4) длительностьюВ момент времени, соответствующий переднему фронту ВИ 4, дифференцирующий элемент 13 формирует старт-импульс, по которому блок 12 начинает измерение длительностивременного интервала ВИ 4. В момент времени, соответствующий достижени 1 о выходным напряжением интегратора 7 нулевого значения, срабатывает компаратор 11 и формирует стоп-импульс, по которому заканчивается цикл измерения блоком 12, Результат измерения в виде Пмкода, пропорционального - = СдД,бзаносится в дешифратор 14, где (с учетом кода октанта Ио) происходит вычисление истинного значения О путемобратного тригонометрического преобразования. Одновременно со стоп-импульсом, появляющимся на выходе компаратора 11, с импульсного выходаблока 12 снимается импульс конца пре 25образования, который возвращает триггер 28 блока 15 в исходное положениеО, что соответствует окончанию циклаизмерения.В октантах 2, 3, 6 и 7, где выпол- З 0няется П = Ци Бб = Б преобразователь работает аналогично. Здесьединичный потенциал появляется на выходе дешифратора 19 блока 15 и подается на управляющие входы элементов 3522 и 23, открывая их, Импульсный сигнал с длительностью с, с выхода делителя 27 проходит через элементы 22 и24 на первый выход блока 15 и с негоподается на управляющий вход ключа, 406, устанавливая его в замкнутое положение. При этом напряжение 11 = Цподключается к выпрямителю 4 и преобразуется им в постоянное напряжениеи т.д.Кодирование длительностивременного интервала ВИ 4 осуществляетблок 12, запускаемый дифференцирующим элементом 13 и останавливаемыйкомпаратором 11. Результат кодирования в рассматриваемых октантах пропорционален с 1 дд,Таким образом, устройство обеспечивает более высокую точность измерения за счет смещения начала выполнения операции интегрирования относительно начала выполнения операции преобразования напряжения переменного тока в постоянное на время, достаточное для получения установившегося значения выходного напряжения выпрямителя. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик,. вход которого подключен к выходу источника напряжения питания и к первому входу определителя октантов, а синусный и косинусный выходы - к второму и третьему входам определителя октантов и к информационным входам первого и второго ключей соответственно, выходы первого и второго ключей подключены к входу выпрямителя, выход которого подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа непосредственно, а выход четвертого ключа через инвертор подключены к в входу интегратора, выход интегратора через компаратор подключен к первому входу блока преобразования временного интервала в код, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, первый выход подключен к первому входу дешифратора, а второй выход - к первому входу блока управления, выход определителя октантов подключен к вторым входам дешифратора и блока управления, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам второго и первого ключей соответственно, управляющий вход четвертого ключа соединен с входом дифференцирующего элемента, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены два элемента задержки, третий и четвертый выходы блока управления через первый и второй элементы задержки подключены к управляющим входам соответственно третьего и четвертого ключей,