Способ преобразования угла в код

Оп ИСАНИЕИЗОЕРВтЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ Союз Соввтскмк С 04 мьлмстммвских Респубпетк(22) Заявлено 24.08.76 (21 с присоединением зая" ки(23) Приоритет(43) Опубликовано 05,12.77 (45) Дата опубликования оп 3992 5 М 1 8-2( 08 С 9/00 осудврственный комнтетСовете Мнннстрое СССРпо делам нзобретеннйн открытей Бюллетень 4,(53) УЛК с 88, 8) тсания 20,12.77(54) СГ 10 С РЕОБРАЗОВАНИЯ ЯПА В КОД 5а 1 стигвется тем, что ной частоты и напстоты, большей опо ной частоты, формисигнала разностнойчину сдвига фазы . Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть испопьзовано дпя связи аналоговых источников информации с цифровым вычиопитепьным устройством.Известны способы преобразования угп в код.Одни из известных способов основаны на преобразовании угпа в сдвиг фазы двух синусоидапьных сигналов измерении сдвига 10 по фазе между первым и вторым сигнвпами, коммутации сигналов и измерении сдвига по фазе между вторым и первым сигналами, определении поправки и вычислении эначе ния угла путем суммирования измеренного д значения угла с величиной поправки 111.Недостатком такого способа является ниэ кая точность, поскольку погрешность фазо" врашвтепя не комтенсируется.Известен также способ преобразования 20 угла, основанный на двойном преобразовании угла в фазу и двпее в код при противоположных направлениях врашения поля фаэоврашвтепя и вычислении угла в виде попуразности измеренных результатов 21 , 25 Русаков и Л. Н. СафоновНедостатком такого способа являетсянизкая рвзрешвюшая способность,Наибопее близким техническим решением к изобретению является способ преобразования угла в код,основанный на преобразовании угла в сдвинутые по фазе одноотносительно другого два напряжения опорной частоты, формировании из двух напряжений опорной частоты и напряжения гетеродинной частоты, меньшей опорной частоты,двух сигналов рвзностной частоты и измерении величины сдвига фазы между первымигармоническими составпяюшими сигналовразностной частоты Я .Недостатком известного устройства явпяется низкая точность, вызванная фазовыминестабильностями фипьтров и нуль органов.Целью изобретения является повышениеточности измерения угла,Поставленная цель до иэ двух напряжений опор ряжения гетеродинной ча ной на вепичину разност руют дополнительно два частоты, измеряют велимежду первыми гармоническими составляющими дополнительных сигналов резностнойчастоты и определяют код угла по разности сдвигов фаэ первых гармонических составляющих сигналов раэностных частот,На чертеже представлена функциональнаясхема устройства, реализующая способ преобрезовация угла в код.Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, подключенный к Статорнымобмоткам фезоврацателя 2 и одному входусмесителя 3,гетеродин 4 с перестраиваемойчастотой, подключенный к другим входамсмесителя 3 и смесителю 5, в первый входкоторого соединен с роторными обмотками15феэоврашателя 2,Выходы смесителей 3 и 5 подключенычерез фильтры 6 и 7 к нуль-органам 8 и 9,выходы которых подключены к преобрезомтелю 10 сдвига фазы в код. Блок 11 управления осуществляет синхронизацию работыустройства и переключение его режимов,Первое значение фазового сдвига междуопорным сигналом с выхода генератора 1и информационным сигналом фазоврашетеля2 определяют при частоте ыл гетеродина, меньшей частотыЫ генераторе 1 питания фаза.врашателя. Мгновенное значение первой гармонической соста"зляюшей напряжения междувыходами смесителей 3 и 5 для разностнойчастоты в этом случае можно записать ввидеУ = УсовЯ 1 с) у (1) где Я "-И - Илб - фазовый сдвиг, пропорциональцый углу поворота ротора фазоврашателя отцо сительно статоре.Пройдя фильтры и нуль-органы, напряжение 0 приобретает дополнительные фазовые сдвигиВА,40О= Цсоъ(Я Ф. с, + ЙА) у (2)Мгновенное значение первой гармонической составляющей напряжений между выходами смесителей 3 и 5 для разностной частоты при частоте гетеродица(о, большей45 частоты генератора питания фазоврашателя ы записывается в видеЦ =Ц соь(Я 1+А),Ь 2где Я= сд - Ы50При выполнении соотношения Л,Й 4 выражение напряжения 11 может быть пере писано в виде3 0 (Пройдя фильтры и нуль органы, напряжение О (3) также приобретает дополнительные фезовые сдвиги ЬЫ фО,=исоа(Я,-ОЦ (4) Измеряя фазовые сдвиги между выходными сигцалами нуль-органов 8 и 9 с помощью преобразователя 10 и определяя полу- разность измеренных значений, получают код, пропорциональный углу повороте,При этом погрешность, вызываемая фазовьв,и сдвигами фильтров и их нестебильнос тью, устраняется, что позволяет применять элементы в фильтрах, к которым не предъявляются требования прецизионности, долго временной и температурной стабильности. Не предьявляются также жесткие требования к стабильности порога срабатывания нуль-ор генов, что позволяет применять наиболее простые схемы компараторов. Высокая помехоустойчивость 1 позволяет полностью реализовать точностные свойства системы, В результате погрешность измерения переф о меп 1 ения снижается с е 0,5 . 1,0 до вео оличины л 0,50,1Экономический эффект от испольэовеция способа определяется его техническими преимуществамии.Формула изобретенияСпособ преобразования угла в код, основанный ца преобраэомции угла в сдвинутые по фазе относительно одно другого два напряжения опорной частоты, формировании из двух напряжений опорной частоты и напряжения гетеродинцой частоты, меньшей опорной частоты, двух сигналов разностной частоты и измерении величины сдвига фазы между первыми гармоническими составляющими сигналов разностной частоты, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности, из двух напряжений опорной частоты и напряжения гетеродицной частоты, большей опорной на величину раэностной частоты, формируют дополнительно два сигнала разностной частотыизмеряют величину сдвига фазы между первы ми гармоническими составляющими дополнительных сигналов резностной частоты и определяют код угла по разности сдвигов фаз первых гармонических составляющих сиг налов раэностных частот.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР455356, 9 08 С 9 ЮО, 11.09,1972 ь 2, Авторское свидетельство СССР317090 Я 08 С 9/04 20.03.1969. 3, Авторское свидетельство СССР409258, Я С 9/00, 30,08. 197 1.Составитель А. СмирновРедактор Л. Утехина Техред М, Цупа Корректор А, ЛакидаЗакаэ 4898/56 Тираж 77 К ПодписноеШИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113 Й 35, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4