Устройство для преобразования величины угла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2837 О 1 Союз Советскик Социалистическиз РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваКл, 42 пт 5, 3/ОО Заяьлено 04.Х.1967 (ЛЪ 1188963/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 06,Х,1970. Бюллетень31Дата опубликования описания 22,Х 11.1970 Иовтитет оо долее изобретений и открытиИ при Совете Министров СССРМПК б 01 Ь 7/30УДК 681.355(088,8) Авторизобретения А. Г, Коганов Заявитель УСТРОЙСТВО ДДЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЕДЙЧЙИЫ УГДА В ЦИФРОВОЙ КОДИзобретение относится к области вычислительной техники и систем управления, в частности к классу аналогово-цифровых функциональных преобразователей.Известны устройства, в которых связь с ЦВМ датчиков, выходными параметрами которых является угол поворота, осуществляется посредством синусно-косинусных вращающихся трансформаторов, установленных на выходных валах датчиков,В известных устройствах для преобразования в цифровой код величины угла, заданного аналоговыми значениями его синуса и косинуса, используется линейный преобразователь аналог - код, кодирующий сигнал синуса, при использовании косинуса в качестве опорного сигнала, На выходе этого преобразователя формируется код тангенса угла, который преобразуется в код угла в отдельном цифровом функциональном преобразователе либо в ЦВМ. В отличие от известных в основу предлагаемого устройства положено использование линейного преобразователя аналог - код с внешним источником эталонного сигнала,Предлагаемое устройство по сравнению с известными обеспечивает существенное упрощение за счет исключения необходимости цифрового функционального (арктангенного) преобразования при сохранении высокой точности без использования двухотсчетных датчиков,Применение устройства особенно эффективно при использовании в устройствах ввода-вы 5 вода управляющих электронных вычислительных машин,На чертеже представлена блочная схемаустройства для преобразования в цифровойкод величины угла, заданного аналоговыми10 значениями его синуса и косинуса, где: 1 -линейный преобразователь аналог - код, 2 -суммирующий элемент, 3 - преобразователькод в анал, 4 - шина синуса преобразуемого угла, б - шина косинуса преобразуемого15 угла, б - выходная цепь устройства, 7 в кодирующий вход преобразователя аналог - код8 - вход эталонного сигнала преобразователяаналог - код, 9 - выход преобразователя аналог - код, 10 - выход суммирующего элемен 20 та, 11, 12, 13 - входы суммирующего элемента, 14 - выход преобразователя код - аналог,15 - вход эталонного сигнала преобразователя код в анал, 1 б - цифровой вход преобразователя код - аналог, 17 - масштабирующий25 элемент. В состав устройства входят три основных узла: линейный преобразователь аналог - код 1, суммирующий элемент 2 и линейный преобразователь код - аналог 3,Преобразователь аналог - код работает поЗО принципу поразрядного уравновешивания иобеспечивает формирование кода числа Х, равного отношению аналоговых величин, поданных на кодирующий 7 и эталонный 8 входы соответственно. Преобразователь код - аналог 8, представляющий собой также стандартный преобразователь код - аналог, осуществвляет суммирование эталонного сигнала в масштабе веса включенных разрядов. Аналоговая величина на выходе преобразователя код - аналог 14 пропорциональна в выбранном масштабе К, произведению эталонной величины, поданной на вход преобразователя код - аналог 8, на число отображаемое кодом, поданным на цифровой вход преобразователя код в анал 1 б.Суммирующий элеменг 2, представляющий собой также стандартный суммирующий элемент, формирует на выходе 10 аналоговую величину, равную сумме величин на его входах 11, 12, И,Шина синуса преобразуемого угла 4 подключена к входам 7 и 15 узлов 1 и 8 соответственно, Вход 8 узла 1 подключен к выходу 10 узла 2, входы которого 11 и 12 подключены соответственно к шине косинуса преобразуемого угла б и к выходу 11 преобразователя код в анал 8, вход 1 б которого подключен к выходу 9 преобразователя аналог код 1, выход которого является одновременно выходом устройства в целом.Устройство работает следующим образом, На входы цепей синуса 4 и косинуса 5 подаются сигналы т яп а и т соз а, а на выходе преобразователя аналог - код 9 формируется код числа Х, на выходепреобразователя кодв аналог преобразователя 8 появляется аналоговая величина тК, Хяп а и на выходе суммирующего элемента 10 - величина т соз а+ ;+ тКХяпа, представляющая собой эталонный сигнал преобразователя аналог - код 1. Поскольку на кодирующий вход 7 этого преобразователя подана аналоговая величина т яп а, величина Х на выходе преобразователя аналог - код 9 будет удовлетворять соотношениюХ=тз 1 па 1 дат соя а+ тКХ 81 па 1+ КХ 1 даОтсюда следует, что выходная величина Х связана с входной величиной а зависимостью: Х - 1+У 1+ 4 К,1 д а (1) 2 К 1 Да Для К, = 0,345 + 0,346 абсолютная разность/Х - а/ не превышает 0,0008 раддля 0 ( Х К ( 0,785. Таким образом, код Х на выходе устройствасоответствует преобразуемому углу а, заданному значениями его синуса и косинуса, причем методическая ошибка не превышает 2,755 угловых минуты, или 0,1 О 1 О от диапазона преобразования.При необходимости эта ошибка может бытьуменьшена до величины меньшей 0,0008 рад,или 1 угловой минуты, путем подключения ши 10 ны синуса через масштабирующий элемент 17к входу суммирующего элемента 2,Масштабирующий элемент 17 обеспечиваетподачу на вход 13 суммирующего элемента Ивеличины тК, япа.15 Аналогично изложенному выше, величина Хна выходе устройства в этом случае удовлетворяет выражению:и 81 п аи сов а + тК,81 п а + тКХьи а201 Да 1+ ВАКХ+ К)1 яа или25Х=(2)2 К 1 д а30При К = 0,36 и Кг = - 0,01 разность Х - аменьше 0,00027 рад или 1 угловой минуты при0(Х( 0785,35Предмет изобретенияУстройство для преобразования в цифровойкод величины угла, заданного аналоговыми 40 значениями, его синуса и косинуса, содержащее преобразователь аналог - код, выход которого соединен со входом преобразователя код - аналог, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности 45 преобразования оно содержит суммирующийэлемент, выход которого подключен к опорной шине преобразователя аналог в к; вход преобразователя аналог в к и опорная шина преобразователя код в анал соединены с уз лом формирования .синусоидальной составляющей преобразуемого угла, а выход преобразователя код в анал соединен с одним входом суммирующего элемента, второй вход которого соединен с узлом формирования коси нусоидальной составляющей преобразуемогоугла.283701 алпы Составитель В. СавранскийТехред Л. В. Куклина Корректор Л, Л. Евдонов Редактор Глииков Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3589/14 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5