Преобразователь кода в угол поворота вала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Срветских Социалистических Республик(ф 1 М Кп 3 С 08 С 11/00 Н 03 К 13/02 с присоединением заявки. Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий "(23) Приоритет -Опубликовано 28,0283, Бюллетень Мо 8 Дата опубликования описания 28,02,83 ЗЗ 3 УДК 681. 325Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах вывода информации из цифровой вычислительной машины (ЦВМ).Известен преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий источник опорного напряжения, переключатель октантов, усилители мощности, функциональные генераторы, регистры и синусно-косинусный вращающийся трансформатор (СКВТ)1.Недостатком известного преобразователя является наличие больщрго числа аналоговых блоков, что приводит к снижению надежности преобразователяНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий исполнительное устройство, вал которого кинематически связан с валом СКВТ, входная обмотка которого подключена к источнику опор. ного напряжения, а его выходные об,мотки непосредственно и через инвер:тирующие усилители соединены с входами переключателя октантов, регистры, суммирующий усилитель и входы которого соединены с выходами пере,ключателя окт"нтов, а выход соединен с аналоговым входом преобразователя код - напряжение, цифровые входы которого подключены к преобразователю кодов, а выход через блок сравнения и сервоусилитель подключен к входу исполнительного устройства (2,Известный преобразователь имеет ряд недостатков:относительно невысокая точность преобразования, обусловленная нели- нейной зависимостью между углом разворота СКВТ и входным кодом угла, приводящая к методическим ошибкам . преобразования, превышающим 0,5 о;необходимость обеспечения.опреде" ленных коэффициентов передачи суммирующего усилителя с точностью,до четвертого знака требует применения высокостабильных прециэиоиных элементов, что усложняет устройство;наличие большого числа аналоговых блоков (инвертирующие усилители, переключатель октантов, блок сравнения, суммирующий усилитель) приводит к снижению надежности, вызванному нестабильностью работы в различных эксплу" атационных условиях, и снижению точности преобразователя.Цель изобретения - повышение точности и надежности преобразователя.Пределы изменения угла, С Код регист- Выхра 1на П ОбратныйПрямой ПрямойОбратный 0-180 Прямо Обрат 10 180-2 Обрат 70-3 Прямойв ЕеейЮ Поставленная цель достигается тем,что в преобразователе кода в угол по-ворота вала, содержащем первый и вто 1рой регистры, выходы которых соедине 1ны с входами преобразователя кодов,первый преобразователь код - напря;кение, источник опорного напряжения,сервоусилитель, выход которого соеинен с входом исполнительного устрой-тва, вал исполнительного устройстваинематически связан с валом синусно-касинусного вращающегося трансФорматора, введены постоянные запоминающие устройства, второй преобразователь код - напряжение и дешифраторзнака, выходы которого соединены 1с первыми входами первого и второгопреобразователей код - напряжение,выходы которых соединены с входнымиобмотками синусно-косинусного вращающегося трансформатора, выходная обмотка которого соединена с входомсервоусклителя, выходы преобразователя кодов через постоянные запоминающие устройства соединены с вторыми входами преобразователей код - 25напряжение, третьи входы которых подключены к входу источника опорногонапряжения, выход первого регистрауправления соединен с входом дешифратора знака. 30На чертеже приведена функциональная схема преобразователя кода в уголповорота вала,Преобразователь содержит регистр 1,дешифратор 2 знака, преобразователь 3 Зкодов, регистр 4, постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) 5 и б, преобразователи код - напряжение (ПКН)7 и 8, источник 9 опорного напряжения, синусно-косинусный вращающийсятрансформатор 10, сервоусилитель 11и исполнительное устройство 12.Преобразователь работает следующимобразом.Входной код угла, поступающий отвнешнего устройства, записывается в 45регистры 1 и 4, причем в регистре 1хранится код двух старших разрядов,а в регистре 4 - код младших разрядов угла,Регистр 1 управляет дешифратором2 знака и выдачей в зависимости отквадранта, в котором находится задаваемый угол, прямого или обратного кодас выходов преобразователя 3 на адресные входы ПЗУ 5 и б.Дешифратор 2 знака представляетсобой стандартный двоичный дешифратор двухразрядного кода (Функционирующий согласно таблице 1), выходныесигналы которого осуществляют управление знаковыми разрядами ПКН 7 и 8,Т а б л и ц а 1 Код регистра 5 йп %о ПЗУ 5 и б представляют собой два идентичных постоянных запоминающих устройства (ПЗУ), содержимое каждой и -разрядной ячейки которых представляетсобой значение синуса кода адресаэтой ячейки в пределах от 0 до 1,Такие блоки памяти могут быть изготовлены потребителем на базе программируемых ЗУ, например серий556 РТ, 573 РФ, а также выпускаютсясерийно, запрограммированные на заводе-изготовителе, например ИМС505 РБЗ 00680071,С преобразователя кодов 3 на адресный вход ПЗУ 5 поступают прямыекоды угла в нечетных квадрантах иобратного кода угла - в четных квадрантах, а на адресный вход ПЗУ бпрямые коды угла в четвых квадрантахи обратные коды - в нечетных (таблица 2) .Формула изобретения Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий первый и второй регистры, выходы которых соединены с входами преобразователя кодов, первый преобразователь код - напряжение, источник опорного напряжения, сервоусилитель, выход которогосоединен с входом исполнительногоустройства, вал исполнительного устройства кинематически связан с валом синусно-косинусного вращающегосятрансформатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыоения точности и надежности, в него введеныпостоянные запоминающие устройства,второй преобразователь код - напряжение и дешифратор знака, выходы которого соединены с первьачи входамипервого и второго преобразователейкод - напряжение, выходы которых соединены с входными обмотками синуснокосннусного вращающегося трансформатора, выходная обмотка которого соединена с входом сервоусилителя, выходы преобразователя кодов через постоянные запоминающие устройства соединены с-вторыми входами преобразо,вателей код - напряжение, третьи входы которых подключены к входу источника опорного напряжения, выход первого регистрасоединен.с входом дешифратора знака.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Вульвет Дж. Датчики в цифровыхсистемах. М., Энергоиздат, 1981,с. 171.2. Авторское свидетельство СССРР 703903, кл. Н 03 К 13/02, 1977. При подачепрямого кодана входы ПЗУ5 и б и на их выходах Формируетсязначение кода синуса угла, заданноговходным кодом в пределах от 0 до Я(2,при подаче обратного кода - значение синуса угла, дополнительного доФ/2, т,е. значение косинуса. Сформированные коды синуса и косинуса младших разрядов угла поступают на первые входы ПКН 7 и 8,представляющихсобой четырехквадрантные цифро-аналогоОвые перемножители (могут быть использованы микросхемы серий 572 ПА,1108 ПА), на вторые входы которых, являющиеся входами знакового разряда,поступают управляющие сигналы с выхода дешифратора знака 2. На третьианалоговые входы ПКН 7 и 8 поступаетпеременное напряжение возбуждения отисточника опорного напряжения 9, НКН7 и 8 осуществляют цифро-аналоговое 20перемножение опорного напряжения источника 9 на синус и косинус угла,задаваемого внешним устройством, сучетом знака, определяемого сигналамис дешифратора 2, таким обраэои, что 25фаза напряжения на выходе ПКН 7 совпадает с фазой опорного напряженияисточника 9 в первом и втором квадрантах и противоположна фазе опорного напряжения в третьем и четвер- ЗОтом квадрантах, а фаза напряжения навыходе ПКН 8 совпадает с фазой опорного напряжения во втором и третьемквадрантах и противоположна в остальных квадрантах, Благодаря этому навыходе ПКН 7 и 8 Формируются напряжения) ц:ц эюэпВ3 О0 Ч=О 519 ЮАСОэ 9,6 О 40где Оо - амплитуда опорного напряжения;ь)частота опорного напряжения;9 - угол, задаваемый входнымкодом.45Эти напряжения поступают на входныеобмотки СКВТ 10, в результате чегона выходной обмотке СКВТ 10 формируется напряжение0 О=О э 1 пцАЫп ОсоЫ-Ооэпод 1 соэ 9 зИЫ= 50Ф Ь= О Ме ш Ь эа 8-с)Огде Ы, - угол поворота вала СКВТ 10, фНапряжение с выходной обмоткиСКВТ 10 через сервоусилитель 11 по. ступает на вход исполнительного устройства 12, которое разворачиваетвал СКВТ 10 до тех пор, пока напряжение рассогласования на выходной обмотке СКИТ 10 не станет равным нулю. щПри этом э 1 в 9-Ы) = 0 и 9 = с,т.е. угол поворота вала равен углу, задаваемому кодом от внешнего цифрового устройства,В предлагаемом преобразователе точность преобразования кода в угол поворота вала определяется, в основном, разрядностью ПЗУ и ПКН, а стабильность и надежность работы обеспечивается исключением аналоговых узлов и воэможностью выполнения устройства полностью на цифровых и цифроаналоговых интегральных схемах.Испытания макета преобразователя с использованием 9-разрядных ПЗУ и ПКН подтвердили правильность сказанного, причем суммарная сшибка преобразования, включающая в себя температурную нестабильность и ошибку следящей системы, не превьыала 15.1001141. оставитель ББарабашекред Л.Пекарь едактор А.,Воров орректор М. Шарош Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная каз 1401158 Тираж 616 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж, РПодписноего комитета СССРй и открытийушская иаб., д, 4/5