Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСК О пу 1 4 Н 03 М 148 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ К ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ ТЕТ СССРИ ОТКРЫТИ Н ЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ СВ 4 СССР1982.ехникаремеще 87 ельст /48 хемот ей пе т, 19 РОТА ГЛА ПИСАНИЕ ИЗОБР(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством, Сцелью повышения точности в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 1, компаратор 2, два фазочувствительных выпрямителя 3 и 4, триггер 9, блок 15функционального преобразования кодов,регистр 16 последовательного прибли1438000 жения, компаратор 19, источник 21опорного напряжения, введены блоки5 и 6 преобразования напряжения вчастоту, генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, триггер 10, элементыИЛИ 11, 12, умиожители 13 и 14 частоты, блоки 17 и 18 преобразования частоты в код и элемент ИЛИ 20. Компаратор 19 выполнен цифровым. СКВТ 1 Формирует два сигнала переменного тока,модулированные по амплитуде в Функциисинуса и косинуса угла о, поворота.фазочувствительные выпрямители 3 и 4преобразуют сигналы переменного токав сигналы постоянного тока, На выходах блоков 5 и 6 ПНЧ формируются последовательности импульсов с частотой,пропорциональной модулю синусного и Изобретение относится к автоматике и. вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровымвычислительным устройством. 5Цель изобретения - повышение точности преобразователя путем исключения двух цифроаналоговых преобразователей и аналогового компаратора, имеющих значительные инструментальные по- Огрешности,На чертеже представлена структурная схема преобразователя.Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусныйвращающийся трансформатор СКВТ) 1,первый аналоговый компаратор 2, фазочувствительные выпрямители 3 и 4,блоки 5 и 6 преобразования напряженияв частоту (ПНЧ), генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, триггеры 9и 10элементы ИЛИ 11 и 12, умножители 13 и 14 частоты, блок 15 функционального преобразования кодов реф 25гистр 16 последовательных приближений,блоки 17 и 18 преобразования частотыв код, цифровой компаратор 19, элемент ИЛИ 20 и источник 21 опорногонапряжения.Преобразователь работает следуюЩщим образом,На выходах СКВТ 1 вырабатываютсяпеременные напряжения с частотой опоркосинусного напряжений, по одному издвух выходов в зависимости от знакасинусного и косинусного напряжений.На выходах триггеров 9 и 10 формирует"ся код двух старших разрядов. В умножителях 13 и 14 происходит преобразование входной частоты в соответствии с косинусом и синусом выходногокода И, Работой устройства управляютгенератор 7 импульсов и делитель 8частоты, которые задают цикл и тактработы регистра 16. В каждом тактепроизводится преобразование частотыв код в блоках 17 и 18, сравнение полученных кодов в компараторе 19 иФормирование одного разряда кода Имладших разрядов в регистре 16.1 ил. ного напряжения источника 21 и модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла ос поворота вала СКВТ 1. В фазочувствительных выпрямителях 3 и 4 происходит преобразование сигналов переменного тока в сигналы постоянного тока, пропорциональные по амплитуде синусу и косинусу угла Ы., Блоки 5 и 6 ПНЧ формируют последовательности импульсов с частотой, пропорциональной модулю. входного напряжения, по одному из двух выходов в зависимости от знака входного напряжения, Триггеры 9 и 1 О Формируют два старших разряда выходного кода в соответствии со знаками синуса и косинуса выходных напря. жений Фазочувствительных выпрямителей 3 и 4, Импульсы с выходов блока 5 ПНЧ через элемент ИЛИ 11, а. с выходов блока 6 ПНЧ через элемент ИЛИ 12 поступают на входы умножителей 13 и 14 частоты соответственно. Умножители 13 и 14 выполнены на основе двоичных умножителей, управляемых выходным кодом Сов Б и зхп 11 15.Цикл кодирования начинается по сигналу, поступающему с выхода старшего разряда делителя 8 частоты через элемент ИЛИ 20 на вход разрешения регистра 16. Преобразователь работает по методу уравновешивания в соответствии с зависимостью004вый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй умножители частоты, первый и второй блоки преобразования частоты в код, при этом второй компаратор выполнен цифровым, первый и второй выходы синусно косинусного вращающегося трансформатора соединены с вторыми входами первого и второго фазочувствительных выпрямителей соответственно, выходы которых соединены с инФормационными входами соответственно первого и второго блоков преобразования напряжения в частоту, первый и второй выходы первого блока преобразования напряжения в частоту соединены с первым и вторым входами первого триггера соответственно и через первый элемент ИЛИ с аналоговым входом первого умножителя частоты, выход которого соединен с информационным входом первого блока преобразования частоты в код, первый и второй выходы второго блока преобразования напряжения в частоту соединены с первым и вторым входами второго триггера соответственно и через второй элемент ИЛИ с аналоговым входом второго умно- жителя частоты, выход которого соединен с информационным входом второго блока преобразования частоты в код, выходы первого и второго блоков преобразования частоты в код соединены с входами второго компаратора, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно регистра последовательного приближения и третьего элемента ИЦИ, выход генератора импульсов соединен с синхронизирующими входами первого и второго блоков преобразования напряжения в частоту и с входом делителя частоты, первый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго блоков преобразования частоты в код и вторым входом регистра последовательного приближения, а второй выход делителя частоты соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом регистра последовательного приближения, первая и вторая группы выходов блока функционального преобразования кодов подключены к цифровым входам соответственно первого и второго умножителей частоты, а выходы первого и второго триггеров являются выходами старших разрядов преобразователя. 3 14380 зхпы.сов И - созос вп Б = О, которая реализуется на участке, соответствующем квадранту угла о . Выходные импульсы умножителей 13 и 14 с час 5 тотой зьпЫ,сов И и соя М; зп М соответственно поступают на информационные входы блоков 17 и 18, на управляющие входы которых поступает сигнал с выхода делителя 8, длитель ность которого равна одному такту преобразования в блоках 17 и 18. В цифровом компараторе 19 производится сравнение выходных кодов блоков 17 и 18. В результате в регистре 16 фор мируется выходной код Б младших разрядов до тех пор, пока входные коды цифрового компаратора 19 не сравняются и не сформируется сигнал равенства входных, кодов. Этот сигнал че рез элемент ИЛИ 20 поступает в регистр 16 и свидетельствует об окончании цикла преобразования,В качестве Фазочувствительных вы прямителей может быть использована двухканальная микросборка типа МД(6 ДЗ 430 002) с погрешностью менее 0,02/, а в качестве блоков ПНЧ - двухканальный блок типа БК(6 Д 2 222 30 066) с погрешностью менее 0,053,во диапазоне температур от -60 до +80 С. Остальные элементы преобразователя являются цифровыми и при правильном их использовании не влияют на точ 35 ность ф о р м у л а изобретения Преобразователь угла поворота вала 40 в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор ипервый компаратор, входы которых подключены к выходу источника опорного напряжения, выход первого компаратора соеди нен с первыми входами первого и второго Фазочувствительных выпрямителей, первый триггер, второй компаратор, регистр последовательных приближений, выходы которого являются выходами младших разрядов преобразователя и соединены с управляющими входами блока функционального преобразования кодов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены генератор импульсов, делитель частоты, первый и второй блоки преобразования напряжения в частоту, второй триггер, пер