Преобразователь углового положения вала сельсина в код

(23) Приоритет 1 осударственныи комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений 21.314,24088.8) блпковано 15.02 Бюллетень153) УД и открыт а опубликования описания 08.07.76 72) Авторы изобретения(71) Заявитель рьковский инстит адиоэлектроиики(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИ ВАЛА СЕЛЬСИНА В КОД2 - сравнивающее устройство, 3 - блок управления, 4 - регистр старших разрядов, 5 - регистр младших разрядов, 6 и 7 - цифроаналоговые преобразователи, 8 и 9-группы аналоговых ключей, 10 - шина записи младших разрядов, 11 - шина установки в нуль регистров 4 и 5, 12 - шина записи старших разрядов, 13 - шина сигнала Выдача кода, 14 - дополнительный ключ.Выходные напряжения сельсина через группу аналоговых ключей 8 подключаются ко входу цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 7, выход которого соединен с первым входом сравнивающего устройства 2. Эти же напряжения через группу аналоговых ключей 9 подключаются ко входу ЦАП 6, выход которого через аналоговый ключ 14 соединяется со вторым входом сравнивающего устройства 2. Значения сигнала на выходе сравнивающего устройства определяются следующим образом: ь- ори г)0 ри г(0 где Л=У 1 с -/о - нап У - нап Для управле разователя слу рый обеспечивИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть испол зовано для цифровых измерений угловых п ложений вала.Известен преобразователь углового положе ния вала сельсина в код, содержащий сельсин, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен со входом сравнивающего устройства, подключенного через блок управления ко входам регистров младших и стар О ших разрядов, и ключи. Однако известное устройство не имеет высокой точности.Цель изобретения заключается в повышении точности преобразователя углового положения сельсина в код. Это достигается тем, 15 что в преобразователь углового положения вала сельсина в код введены дополнительный цифроаналоговый ,преобразователь и дополнительный ключ, причем сельсин через замыкающие контакты ключей соединен со вхо дами цифроаналоговых преобразователей, управляющие входы которых соединены с выходом регистра младших разрядов, а выход дополнительного цифроаналогового преобразователя через замыкающий контакт дополни тельного ключа соединен со вторым входом. сравнивающего устройства.Функциональная схема преобразователя углового положения вала сельсина в код представлена на чертеже, где 1 - сельсин, ЗО ряжение на входе шины 10;ряжение на входе шины 11.ния работой всех узлов преобжит блок управления 3, котоет выработку последователь.ности управляющих сигналов. Цикл работы блока управления синхронизирован частотой нитаюцего напряжения, а входной информацией для него являются сигналы с выхода устройства сравнения. Выходы блока управления 3 соединяются с регистром старших разрядов 4 и регистром младших разрядов 5, в которых формируется кодовый эквивалент углового положения вала сельсина. Кроме того, выходные сигналы блока управления поступают на уп равляющие входы аналоговых ключей 8 и 9, Регистр младших разрядов 5 управляет величиной коэффициента передачи ЦАП б и ЦАП 7.При подключении роторной обмотки сельси на к источнику однофазного питающего на- пряжения У=. У, яп 2 к 1,где Уи- амплитуда и частота питаю щего напряжения, со статорных обмоток сель- сина можно получать систему трехфазных напряжений такого вида:У, = К,рз 1 п 6 з 1 п 2 т;з =. Ктр" и з 1 п ( + 120) 81 п 2 д 1;з: Ктвд 81 п(8 - 120) з 1 п 2-1 а 25(2) где О - угол поворота вала ротора сель- сина; 30К,р, - коэффициент трансформации.Весь интервал кодирования Т=Т, разбивается на п+2 тактов, где Т,=, -- период питающего напряжения.Поступающий с входа блока управления по З 5 шине 11 сигнал устанавливает триггеры регистров 4 и 5 в нулевое состояние. Одновременно аналоговые ключи 8 и 9 устанавливаются в разомкнутое состяние, а ключ 14 замыкается на землю. В ЦАП б и ЦАП 7 устанавли ваются коэффициенты передачи, равные единице. Затем замыкается один из контактов ключа 8, и напряжение У, поступает через ЦАП 7 на один вход сравнивающего устройства 2, на другой вход которого ранее был 45 подан нулевой потенциал. Сравнивающее устройство 2 проверяет соотношение У,О и выдает соответствующий сигнал в блок управления, который записывает 1 (а=1) в старший разряд регистра 4, если У,(0, и за писывает 0 (а=О), если ЕУ 1)0. После поочередного замыкания и размыкания контактов ключа 8, напряжения У и Уз поступают через ЦАП 7 на вход сравнивающего устройства, которое последовательно прове ряет соотношения У,О и У,О и выдает соответствующие сигналы в блок управления, Блок управления на основе этой информации и значения а определяет значения а , и аи записывает их в регистр старших раз рядов 4.Возможно лишь шесть комбинаций знаков выходных напряжений сельсина. Каждой комбинации можно поставить в соответствие трех- разрядное двоичное число, определяющее но мер сектора с дугой 60, в пределах которого лежит значение угла О, Каждая комбинация кодируется в блоке управления тремя двоичными разрядами а, а 1 и а, веса которых соответственно равны 180, 120 и 60.При переключении ключа 14 в ЦАП 6 и ЦАП 7 сохраняются коэффициенты передачи, равные единице,Сравнивая выходные напряжения сельсина между собой по модулю, можно по результату сравнения и по значениям а, а 1 и аопределить номер сектора с дугой 30, в пределах которого лежит значение угла О.В последующих тактах аналого-цифрового преобразования определяются значения младших разрядов кодового эквивалента угла6= 6 - гп 30, (3)где т - номер сектора с дугой 30, в пределах которого лежит значение угла О,к=О, 1, 2 11,Кодирование угла О состоит в поразрядномуравновешивании двух однополярных напряжений путем умножения большего по модулюнапряжения на коэффициентК, = япГа меньшего - на коэффициентК, -- з 1 п (60 - Г,),где Г,=;), д; тюг=п - 4=п - 4, п - 5 2, 1 - значение эталонного угла на (и - 3 - 1)-ом шаге,кодирования угла О, ОГ;(30,у;=30/2" - 4 -- 1 - значение основных эталонных углов, используемых при поразрядномкодировании;а; - инверсное значение а,-го разряда выходного кода угла О, а;( (О, 1),Физический смысл коэффициентов Кь; иКд состоит в том, что они пропорциональнымодулям уравновешиваемых напряжений призначениях О=Г; или же О=т 30+Г;В зависимости от значения а э сравниваемые напряжения коммутируются так, чтобына вход ЦАП 7 подавалось меньшее по модулю напряжение, а на вход ЦАП 6 - большее,В ЦАП б устанавливается коэффициент передачи Кь - 4=япГ - 4=яп 15, а в ЦАП 7 -К 2,и - 4=я 1 п (60 - Г, 4) =81 п (60 - 15 ) и организуется проверка предиката. Полученноезначение а, 4 записывается в регистр младших разрядов 5, При этом, если ядпг=О, тов ЦАП 6 устанавливается коэффициент передачи Кь, 5=япГ, 5=яп 7,5, а в ЦАП 7 -К 2,п - 5 - з 1 п ) 60 - Г 5= з 1 п (60 - 7,5), послечего организуется проверка предиката и определяется значение а 5. Если же яппи г=1,то в ЦАП 6 устанавливается коэффициент передачи К 5=яп Г 5=яп (15+7,5) а вЦАП 7 - К 2,а - 5=з 1 п (60 - Гп - 5)=з 1 п (60 -15 - 7,5), после чего ортанизуется проверкапредиката и определяется значение а, б., Тю Изд,1347 Тираж 819 ударственного комитета Совета Министр по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 аказ 1371/1 ОЦНИИПИ Рос ПодписнСССР пография, пр, Сапунов Остальнъе коэффициенты с Оп - 6 по с 1 опре" деляются аналогично описанному. При этом для т четных (вклочая и т=О) в регистре младших разрядов 5 формируется прямой код угла О, а для нечетных т формируется код, пропорциональный дополнению угла О до 30.Итак, в регистре старших разрядов 4 записан четырехразрядный двоичный код а, и, , а - ь а з с весами 180, 120, бО и 30 соответственно. Этот код можно интерпретировать как двоично-кодированный номер сектора с дугой 30, в котором лежит значение угла О. В регистре младших разрядов 5 записан (и - 4)-разрядный код а , а - в," и с весами 15; 7,5; ,30/2" - " соответственно, который при т четном (включая и т=-0) является прямым кодом угла О=О - т 30, а при т нечетном - кодом, дополняющим угол О до 30.Цикл преобразования заканчивается после выдачи кодового эквивалента угла О из регистров 4 и 5 по сигналу Выдача кода, поступающему с выхода блока управления, и устройство готово к новому циклу преобразованя. Формула изобретения5 Преобразователь углового положения валасельсина в код, содержащий цифроаналоговый преобразователь выход которого соединен с первым входом сравнивающего устройства, подключенного через блок управления10 ко входам регистров младших и старших разрядов, и ключи, отличающийся тем, что,: целью повышения точности работы устройства, в него введены дополнительный цифроаналоговый преобразователь и дополнитель 15 пый ключ, причем сельсин через замыкающиеконтакты ключей подключен ко входам цифроаналоговых преобразователей, управляющие входы которых соединены с выходом регистра младших разрядов, а выход дополни 20 тельного цифроаналогового преобразователячерез замыкающий контакт дополнительногоключа соединен со вторым входом сравнивающего устройства,