Преобразователь угла поворота вала в код

(22)Заявлено 17,04.81 (21) 3265078/18-24с присоединением заявки РЙ(5)М, Кл. 6 08 С 9/04 9 жударстацивй квинтет Сь.ФР ао делан изфбретеннй и етнрытий(22) Автор изобретения В. Б. Ибрагимов Спе иальное конструкторское бюро геофизического прибоРострвщРНаучного центра Геофизика" АН Азербайджанской ССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах для построения аналого-цифровых преобразователей угловых перемещений.Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания, а синусная и косинусная обмотки - к первым двум входам селектора октанта, третий вход которого подключен к источнику питания, а выходы - к входам блока преобразования напряжения в код. Синусная и косинусная обмотки СКВТ через блоки преобразования напряжения в код и коммутатор кодов подключены к входам блока преобразования кода, а второй выход, коммутатора кодов подключен к четвертому , входу селектОра октантов 1. Недостатком известного преобразователя является низкая точность, обусловленная наличием погрешности, вызванной нелинейной зависимостью кодируемого напряжения отугла поворота.Известен другой преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, об.мотка возбуждения которого подключена кисточнику питания, а синусная и косинуснаяобмотки - к первым двум входам селектора октанта, третий вход которого подключен кисточнику питания, а выходы - 1 ок управляющим входам коммутатора, вы.ход которого соединен с входом блока преобразования напряжения в код 21. Недостатком преобразователя является низкая точность, обусловленная наличием погреш.ности, вызванной нелинейной зависимостьюкодируемого напряжения от угла поворота,Наиболее близким техническим решениемк предлагаемому является, преобразователь гоугла поворота вала в код, содержащий СКВТ1обмотка возбуждения которого подключенак источнику питания, а синусная и косинусная обмотки - к первым двум входам се.лектора октантов непосредственно и к входу3 97041 блока преобразования напряжения в код через коммутатор, управляющий вход коммутатора соединен с одним из выходов селек. тораоктантов, третий вход которого под. ключен к источнику питания, а два других выхода подключены соответственно к управляющему входу блока передачи кода и одному входу сумматора, другой вход которого соединен с выходом блока преобразования напря. жения в код 13). 10Недостатком известного преоб эазователя является низкая точность, обусловленная на. личием погрешности, вызванной нелинейной зависимостью кодируемого напряжения от угла поворота. 15Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворота вала в код,Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код содержащий СКВТ, обмотка возбуждения ка торого подключена к источнику питания, а синусная и косинусная обмотки - к первым двум входам селектора октантов, цепосредствен. но и к входу блока преобразования напряжения в код через коммутатор, управляюший 25 вход коммутатора соединен с одним из вы. ходов селектора октантов, третий вход которого поди,.:очец к источнику пп:алия, а два других выхода подключены соответствец- .нО к управляющему входу блока передачи 3 П кода и одному входу сумматора, введен 1 блок сравнения, гсцератор импульсов, триггер, эле. мент И, счетчик и запо,пгцаюший олок, пер. вый выход блока преобразования напряжения в код подключен к одному из входов бло.35 ка сравцеция, а второй выход - к единичному входу триггера, выход которого под. ключсн к управляющему входу запомицаюшего блока н к одному входу элемента И. другой вход элемента И нодключец к выходу генератора импульсов, а выход - к входу счетчика, выход которого подключен к другому входу сумматора и через блок передачи кода - к адресному входу запоминающего блока, выход запоминающего блока подключен к дру45 гому входу блока сравнения, выход кото. рого подключен к нулевому входу триггера и к управляюшему входу сумматора.Сущность изобретения заключается в том, что код М сформированный блоком преобразования напряжения в код и с погреш 50 ностью нелинейности преобразования отображающий угол поворота д, сравнивается с развертывающим кодом К измсцяюШимся по такому же целицейцому закоцу, что ц код М,. Код М 2 формируется запоминающим блоком, в котором записаны квацтовацшце уровни, а его развертка во времени осуществляется с помошью три гера, элемента И, генератора им. пульсов и счетчика, выходы разрядов которого через блок передачи кода соединеныс адресными шинами запоминающего блока.На чертеже представлена структурная схемапреобразователя.Преобразователь угла поворота, вала в кодсодержит СКИТ 1, обмотка возбуждения ко.торого подключена к источнику 2 питания,а синусная и косинусная обмотки - к первымдвум входам селектора 3 октантов непосредственно и через коммутатор 4 к входу блока5 преобразования напряжения в код, Управ.ляюший вход коммутатора 4 соединен содним из выходов селектора 3, третий входкоторого подключен к источнику 2, а двадругих выхода подключены соответственнок управляющему входу блока 6 передачи кода,выполненному, например, с помощью ключей,и одному входу сумматора 7, Первый выход блока 5 подключен к одному из входовблока сравнения 8, а второй выход - к едицивюму входу .риггера 9, выход которогоподключен к управляющему входу запоминающего блока 10 и к одному входу элементаИ 11. Другой вход элемента И 11 подключенк генератору 12 импульсов, а выход - квходу счетчика 13, выход которого подклю.чец к другому входу сумматора 7 и черезблок 6 к адресному входу запоминающегоблока О. Выход блока 10 подключен кдругому входу блока 8 сравнения, выход ко.торого подключен к нулевому входу триггера 9 и к управлявшему входу сумматора 7,Преобразователь работает следующим образом,Лнализ знака фазы и соотношения амплитуд выходных напряжений сицусцой и косинусцой обмоток СКВТ 1 дает возможность разделения полного диапазона изменения угла поворота д ца восемь участков по 45 каждый.Код 1 Ч, номера участка определяется селектором 3 окгацта и передается ца один входсумматора 7,К блоку 5 преобразования напряжения вкод подкшочаются напряжения выходных обмоток СКВТ, изменяющиеся по законам синуса и косинуса в пределах первого октанта.В блоке 5 формируется код К связанныйс углом поворота 6 нелинейной зависимостьюВ момент времени, соответствуюший окончацию формирования кода К управляющийсигнал с второго выхода блока 5 устанавли.вает триггер 9 в положение "1", выходнойпотенциал которого открывает элемент И 1и разрешает прохождение импульсовгенератора 12 ца счетчик 13, содержимое которогоначинает увеличиваться по мере поступленияэтих импульсов. В нечетных и четных октан.тах, содержимое счетчика 13 должно подаватьПреобразователь утла поворота вала в код,содержащий синусно-косинусный вращающийся ВПИИПИ Заказ 8393/62 Тираж 64" Подписное Филиал ППП "П;гтенг"., г. Ужгород. ул. Проектная,4 5ся на адресный вход блока 10 (с целью раз.вертки формируемого им кода М) в видепрямого и обратного кода соответственно,Это выполняется блоком 6 передачи кода,который управляется сигналом с третьего выхода селектора 3 и подключает . в зависимости от номера октанта к входу блока 10прямые или инверсные выходы разрядовсчетчика 13,В блоке 10 записаны квантованные уровни,соответствующие нелинейной зависимости вдиапазоне 0 - 45 изменения аргумента, поэтому изменению кода йна адресном входеблока 10 соответствует воспроизведение наего выходе нелинейной дискретной зависимо.сти Й, при наличии разрешающего потенциала с выхода триггера 9. Код й, сравнивается с кодом й,. В момент равенства кодовМ, и М, блок 8 формирует импульс кото.рый возвращает триггер 9 в исходное нулевое положение и разрешает сложение кодовЙз и М В сумматоре 7. При этом код Й 4соответствует коду в счетчике 13 в моментсравнения кодов М, и й, в блоке 8. С вы.хода сумматора 7 снимается результат измерения угла в цифровой форме,В результате точность такого преобразователя повышается за счет коррекции кода,сформированного блоком преобразования выходных напряжений СКВТ в код.Экономический эффект от использованияпредлагаемого устройства определяется еготехническим преимуществом. Формула изобретения 970417 6трансформатор, обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания, а синус.ная и косинусная обмотки - к первым двумвходам селектора октантов непосредственноч и к входу блока преобразования напряженияв код через коммутатор, управляющий входкоммутатора соединен с одним из выходовселектора октантов, третий вход которогоподключен к источнику питания, а два дру 1 О гих выхода подключены соответственно куправляющему входу блока передачи кодаи одному входу сумматора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок сравнения, ге 15 нератор импульсов, триггер, элемент И, счетчик и запоминающий блок, первый выходблока преобразования напряжения в кодподключен к одному из входов блока сравнешщ, а второй выход - к единичному входу20 триггера, выход которого подключен к управляющему входу запоминающего блока и к одному входу элемента И, друтой вход элемента И подключен к, выходу генератора импульсов, а выход - к входу счетчика, выход ко 25 торого подключен к другому входу сумматора и через блок передачи кода - к адресному входу запоминающего блока, выходзапоминающего блока подключен к другомувходу блока сравнения, выход которого подключен к нулевому входу триггера и куправляющему входу сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 332488,кл, 6 08 С 19/28, 1970.2. Авторское свидетельство ГССР М 579642,кл, С 07 С 9/04, 1976.3. Авторское свидетельство ГССР Н" 591900,кл. 6 08 С 9/04, 1976 (прототип).