Преобразователь угла поворота вала в код

(51) Н Е ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСА СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЭОВРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИН ПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР У 485482, кл. Н 03 М 1/64, 1974.Авторское свидетельство СССР У 1226668, кл, Н 03 М 1/64, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД,801649 может быть использовано в информационно-измерительных и управляющих системах. С целью повыщения точности в преобразователь, содержащий генератор 1 импульсов, формирователь парафазных сигналов, сумматор 3, блок 4 вычитания, синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ)5, фильтры 8 и 9, низкой частоты и преобразователь 10 фаза-код, введены квадраторы 6 и 7Цель достигается за счет более точного выполнения операции умножения на квадраторах. 1 ил.е, = ЕсозЯе = ЕсозЯг,е = ЕзхпО,С,е 4 = ЕвхпЯгС,где Е - амплитуда Формируемых сигналов;С - текущее время. 50Сигналы е и е 2 поступают на входы суюатора 3, а сигналы е и ее -соответственно на суммирующий и вычитающий входы блока 4, На выходахсумматора 3 и блока 4 Формируются 55сигналы П е и У соответственно, определяемые равенствами 45 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных и управляющихсистемах.5Целью изобретения является упрощение и повышение точности преобразователя.На чертеже приведена структурнаясхема предлагаемого преобразователя.Преобразователь угла поворотавала в код содержит генератор 1 импульсов, формирователь 2 парафазныхсигналов, сумматор 3, блок 4 вычитания, синусно-косинусный вращающийся транформатор (СКВТ) 5, квадрато"ры 6 и 7, фильтры 8 и 9 низкой частоты и преобразователь 10 Фаза-код.Преобразователь работает следую 20щим образом,Генератор 1 Формирует импульсывысокой (тактовой) частоты, которыепоступают на тактовый вход преобразователя 10 и на вход Формирователя 2 с 25Формирователь 2 предназначен дляформирования квадратурных сигналовс частотами Ц и Яг, Он может содержать, например, два делителя частоты, делящие частоту тактовых импульсов до частот Я, и Яг , два Фильтра выделяющих из прямоугольных им-.пульсов с частотами Д,и Ыг первые гармоники, и два фазовращателя,сдвигающих гармонические сигналы счастотами Я, и цг по Фазе на Я/2.На первом, втором, третьем и четвервтом выходах формирователя 2 вырабатываются сигналы е, ег, е и е соответственно, определяемые уравненияМИ ве = Е(совЯ,С + созЦ С)е 4 = Е(впЯ,С - вдвое Г),е + 0 = е 4 Эти сигналы используются для питания обмоток возбуждения СКВТ 5. В выходной обмотке СКВТ 5 находится сигнал П, который с учетом параметров СКВТ 5 и линии связи и преобразуемого углаповорота ротера СКВТ может быть записан в виде+ ЕК Кс СОВ (2,-Ыв) С + Ц, -- 2 М,Сигнал цб поступает на вход фильтра 8, настроенного на разностную частоту Я Я, - Я . фильтр .8 подавляет все составляющие сигналы Б , кроме последней. На выходе Фйльтра 8 Формируется сигнал ц , определяемый равенствомгц = Е К К соз(й -20. + (е Ч)г) е который поступает на информационный вход преобразователя 10.Сигнал Цпоступает на вход квадратора 7, на выходе которого образуется сигнал У , пропорциональный квадрату входного сигнала где Ки К- коэффициенты передачи СКВТ5 на частотах Я, и Я соответственно,"ф и Ч) - фазовые сдвиги вносимые непосредственно СКВТ 5 и линией связи на частотах Я и Ясоответственно,Сигнал Б поступает н вход квадратора 6, на выходе которого образуется сигнал 06, пропорциональный квадрату входного сигнала:й 2П = (и,) = Е К,сов (У,Е+Ц,-рд+1649655пользуются перемножители. Для микросхем аналоговых перемножителей сигналов с управляемой крутизной днф 5ференциальных транзисторных пар погрешность перемножения составляетвеличину не менее 0,5-2 Х.В квадратореже на диодном Функциональном преобразователе достигается точность не10 менее 0,1 Х. Для уменьшения погрешности умножения в прототипе можноиспользовать параболические перемножители, каждый из которых включает два квадратора.15 Таким образом, предлагаемый преобразователь обеспечивает более высокую точность преобразования, чемпрототип, за счет более точного выполнения операции умножения,Ц = (Бз) = Е ( созЯ,с + созСОге) 7+ - соз(Я + Я ) Т + - созДйЕ2г 2 Сигнал 07 поступает на вход Фильтра 9, настроенного на частоту й .Фильтр 9 подавляет все составляющие сигналы П 7, кроме последней. На выходе фильтра 9 формируется сигнал определяемый равенством:ЕП = - соз ЯС2 20 Формула изобретения Составитель М,Сидорова. Редактор А.Лежнина ТехРед М,Дидык Корректор Н.РевскаяЗаказ 1525 тираж 473 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 который поступает на опорный вход преобразователя 10,Преобразователь 10 преобразуетразность Фаз сигналов, поступающихна его информационный и опорный входы, в код. Зто может осуществляться, например, путем измерения временного интервала между моментами перехода сигналов 08 и Н через ноль при положительных производных этих сигналов и заполнения его импульсами тактовой частоты с последующим их подсчетом и выдачей результата в виде кода. На выходе преобразователя 10 формируется код Предлагаемый преобразователь обеспечивает преобразование угла О ново- рота вала в пропорциональный этому углу код с погрешностью, не превышающей половины разности фазовых сдвиговЦ), и ЦВ предлагаемом преобразователе для Формирования сигналов на входах фильтров 8 и 9 используются квадра; торы в отличие от устройства-прото. - типа, в котором для этих целей исПреобразователь угла поворота ва-ла в код, содержащий синусно-коси нусный вращающийся трансформатор, генератор импульсов, выход которогосоединен с входом формирователя парафазных сигналов, первый и второй выходы которого соединены с входами 30 сумматора, третий и четвертый выходыкоторого соединены с входами блока вычитания, выходы сумматора и блока вычитания соединены с входами синуснокосинусного вращающегося трансформа тора, два фильтра низкой частоты,выходы которых соединены с информационными входами преобразователя фаза - код о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точно сти преобразователя, в него введеныдва квадратора, выход сумматора через первый квадратор соединен с входом первого фильтра низкой частоты,выход синусно-косинусного вращающего ся трансформатора через второй квадраторсоединен с входом второгофильтра низкой частоты, выход генератора импульсов соединен с тактовымвходом преобразователя фаза - код.