Преобразователь угол-код

О П И С А Н И Е (и) 495690ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приорит Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(-3) УДК 681,325(088.8 15.12.75. убликованота опублико ллстсь Ъе ния описания 11.03.76(71) Заявитель 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке автоматизированных и управляющих систем с цифровыми вычислительными машинами.Известны преобразователи угол-код, содержащие синусно-косинусный датчик угла, генератор тактовых импульсов, одни из выходов которого через модуляторы подключены к первым входам первого и второго фазовых детекторов, Вторые входы детекторов соединены с первым и вторым выходом счетчика, третий выход которого соединен с одним из входов регистра (первый выход генератора тактовых импульсов через формирователь строб-импульса соединен с другим входом регистра), четвертый выход счетчика соединен с первым входом третьего фазового детектора. Ко входам сумматора подключены выходы соответствующих фазовых детекторов, выход сумматора через последовательно соединенные фильтр низких частот и генератор подключен ко входу счетчика.Функциональные возможности известного преобразователя ограничены применением синусно-косинуоных датчиков угла с малым выходным сопротивлением.Это обусловлено тем, что синусно-косинусный датчик угла в преобразователе запитывают по двум входам импульсным напря 2жением прямоугольной формы. При этом, если синусно-коспнусный датчик угла имеет большое выходное сопротивление, точность преобразования ухудшается до единиц уг ловых градусов, когда выход синусно-косинусного датчика угла связан с электронной частью преобразователя кабелем. Причиной этого является искажение импульсного сигнала от синусно-косинусного датчика угла 10 при передаче его по кабелю и фазовому детектору, вызванный тем, что волновое сопротивление кабеля мало и не согласовано с выходным сопротивлением синусно-косинус- ного датчика угла. Кроме того, кабель имеет 15 распределенную емкость (порядка 200 пф/м),которая при достаточно большой длине кабеля создает значительную емкостную нагрузку для синсуно-косинусного датчика угла.Целью изобретения является расширение 20 функциональных возможностей преобразователя, повышение его точности.Поставленная цель достигается тем, что впреобразователе одна входная обмотка синус- но-косинусного датчика угла закорочена, а 25 другая входная обмотка подключена к источнику напряжения переменного тока, введены три демодулятора, два дополнительных модулятора и дополнительный фазовый детектор.Первый выход спнусно-косинусного датчика ЗО через последовательно соединенные демоду5(1 дс) 60 с)5 3лятор и первый дополнительный модулятор соединен со вторым входом третьего фазового дстектора, второй выход синусно-косинусного датчика соединен через последовательно соединенные демодулятор, второй дополнптельньш модулятор и дополнительный фазовый детектор с сумматором, управляющие входы дополнительных модуляторов соединены соот.ветственно с первым и вторым выходами генератора тактовых импульсов, управляющий вход дополнительного фазового детектора соединен с управляющим входом третьего фазового детектора, вход третьего демодулятора подключен к источнику переменного тока, а выход - ко вторым входам модуляторов,На чертеже гсрсдсгывгсссгсс блок-схс)га преобразователя угол-код,Одна входная обмотка синусно-косинусного датчика угла 1 подключена к сети, а другая входная обмотка закорочена. Последовательно с первой выходной обмоткой синусно-косинусного датчика угла 1 включены демодуля. тор 2, модулятор 3 и фазовый детектор 4, а последовательно со второй выходной обмоткой - демодулятор 5, модулятор б и фазовый детектор 7. К выходам фазовых детекторов 4 и 7 подключен сумматор 8, последовательно с которым включены фильтр 9 низких частот, управляемый генератор 10 и счетчик 11. К первому выходу счетчика 11 подключены управляющие входы фазовых детекторов 4 и 7, ко второму выходу - регистр 12, а к другим выходам - управлягощие входы фазовых детекторов 13, выходы которых связаны со входами сумматора 8. Фазовые детекторы 13 через модуляторы 14 подключены к соответствующим выходам генератора 15 тактовых импульсов, к другим выходам которого подключены управляющие входы модуляторов 3 и б. Управляющий вход модулятора 3 через формирователь 16 строб-импульса связан с регистром 12, а вторые концы модуляторов 14 че. рез демодулятор 17 подключены к сети, питающей синусно-косинусный датчик угла 1.Преобразователь угол-код работает следующим образом.При повороте вала синусно-косинусного датчика угла 1 на некоторый угол а на его выходах вырабатываются синфазные синусоидальпые напряжения, амплитуды которых соответственно пропорциональны синусу и косинусу угла м поворота вала синусно-косинусного датчика угла 1. Полученные сигналы подают в демодуляторы 2 и 5, где они преобразуются в напряжения постоянного тока, а затем поступают в модуляторы 3 и б. В модуляторах 3 и б происходит формирование периодических симметричных сигналов прямоугольной формы с амплитудами, пропорцио нальными синусу и косинусу угла а, и с фазами, сдвинутыми между собой на 90, которые задаются от генератора 15 тактовых импульсов. Эти сигналы поступают в фазовые детекторы 4, 7 и сумматор 8, где вырабатывается напряжение рассогласования, постоян 3 10 13 20) с) - 30 Зс) 40 ная составляющая которого, выделяемая фильтром 9 низких частот, пропорциональна разности между углом г, поворота вала синус- по-косинусного датчика угла 1 и вырабатываемым значением угла с, определяемым фазой выходного импульса счетчика 11. Управляемый генератор 10 меняет частоту возбуждешся счетчика 11 до тех пОр, пока постоянная составляющая напряжения с выхода сумматора 8 не будет равна нулю. Когда разность между углами я и сг сведется и нулю, стробируя каждый разряд счетчика 11 импульсом с формирователя 16 строб-импульса, в регистре 12 получают двоичный код, соот. ветствующий углу а поворота вала синуснокоссгссусного,сыгчика угла 1. Однако, получснпый лиоичньсй код булл соответствовать ) ГЛ О С НсКотОРОЙ ОШИОКОЙ ОПРЕДСЛЯЕМОЙ наличием высших с армоник в сигналах с модуляторов 3 и б. Коррекцию этой ошибки по каждой ее гармонической составляю.цей ос)ществляют путем введения в сумматор 8 дополнительных сигналов от фазовых детекторов 13, Сигналы, вырабатываемые в фазовых детекторах 13, пропорциональны разности фаз сигналов, поступающих со счетчика 11, и сигналов с соответствующих выходов генератора5 тактовых импульсов, причем амплитуды, соответствующие гармоническим сс)ставляющим ошибки, срормируют в модуляторах 14 из напряженвс, поступающего с выхода демодулятора 17. Сигналы с выходов фазовьсх детекторов 13 поступают в сумматор Ь, где суммируются с выходными напряжениями фазовых детекторов 4 и 7, смещая их на величину ошибки.Таким образом, коррекцию ошибки преобразогзателя угол-код осуществляют прежде, чем в регистре 12 будет получен двоичный код угла и поворота вала синусно-косинусного датчика угла 1. Формула изобретения Преобразователь угол-код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, генератор тактовых импульсов, одни из выходов которого через модуляторы подключены к первым входам первого и второго фазовых детекторов, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходом счетчика, третий выход которого соединен с одним из входов регистра, первый выход ген ер а-. ор а тактовых импульсов чсрез формирователь строб-импульса соединен с другим входом регистра, четвертый выход счетчика соединен с первым входом третьего фазового детектора, ко входам сумматора подключены выходы соответствующих фазовых детекторов, выход сумматора через последовательно соединенные фильтр низких частот и генератор подключен к вхо-у счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя и расширения его функциональных возможно11 ,1 гН -т:1 1а Составитель И. НазаркинаРедактор Н. Коган Тскред М. Сеснов Корректо Тюрин ПодппсноСССР Изд.2051 Тираж 679Государственного комитета Совета Мпнпс по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 Заказ 292/13ЦНИИП ипография, нр. Сапунова, 2 стей, в нем одна входная обмотка синуснокосинусного датчика угла закорочена, а другая входная обмотка подключена к источнику напряжения переменного тока, введены три демодулятора, два дополнительных модулятора и допол 1 ительный фазовый детектор, первый выход синусно-косинусного дат;пк;, ч;ез последователы:о соединенные демодулятор и первый дополнительный модулятор соединен со вторым входом третьего фазового детектора, второй выход с;цусно-коси;усо,о лп нка соединен через нослсдовагельно соединенныс демодулятор, второй дополнитель.ый модулятор и дополнительный фазовьй детектор с сумматором, управляющие входы дополнительных модуляторов 5 соединены соответственно с первым ивторым выходами генератора тактовых имг, ь ов, упзавляющий вход дополнительного фазового детето 1 а соединен с управляющим входом третьего фазового детектора, вход 10 третьего демодулятора подключен источниу переменного 1 окп, а выходко вторым входам модуляторов,