Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву 9826385(22) Заявлено 060881 (21) 3326642/18-24 1) М. КЛ. С 08 С 9/04 с присоединением заявки Ж(23) Приоритет Государственный омнтет СССР по делам изобретений н открытий(088, 8) Опубликовано 15.0383. Бюллетень Мо 10 Дата опубликования описания 150383 Ю.В.Котович, В.М.Семенец, В.Л. Теплицк й и и С.квартиркина,1 д(72) Авторы изобретения БбьмьОР 5,",(71) Заявитель(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОДИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройст-вом.По основному автсв. 9 826385, известен преобразователь угла поворота вала в,код, содержащий входной коммутатор, входы которого соединены с выходными обмотками синусно-косинусных вращающихся трансформаторов (СКВТ) и выходбя адресного устройства ЦВМ, а выходы,с входами первого синусного и первого косинусного . инвертирующих усилителей, последова тельно соединенных соответственно с вторым синусным и вторым косинусным инвертирующими усилителями, выход каждого инвертирующего усилителя соединен с соответствующим входом коммутатора октантов, регистр октантов, первый выход которого соединен с управляющим входом коммутатора октантов, преобразователь напряжение - код (ПНК), содержащий сравнивающее устройство, преобразователь код - напряжение (ПКН) и регистр управления, причем прямой вход сравнивающего устройства соединен с синусным выходом коммутатора октантов,а инверсный вход соединен с выходомпреобразователя код - напряжение, выход сравнивающего устройства соединен с сигнальными входами регистраоктантов и регистра управления, первые входы которого соединены с управляющими. входами преобразователя код 10 напряжение, распределитель тактовыхсигналов, один выход которого соединен с тактовым входом коммутатораоктантов, а другой - с тактовыми. входами регистра управления, регистра октантов и сравнивающего устрой"ства, выход распределителя тактовых .сигналов соединен с выходом Фазирую,щего формирователя, регистр хранениякода, один вход которого соединен -с 2 О вторым выходом регистра октантов,другой - с вторым выходом регистрауправления, дополнительный линейный преобразователь код - .напряжение,аналоговый вход которого соединен ссинусным:выходом коммутатора октантов и прямым входом сравнивающегоустройства, а управляющие входы соединейы с управляющими входами преобразователя код - напряжение ипервыми выходами регистра управления, и резистивный делитель напряже 1005128ния, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, причем средняя точка делителя напряжения соединена с входом преобразователя , код - напряжение, один выхац делител напряжения соединен с косинус-5 ным выходом коммутатора октантов, а другой - с выходом дополнительного линейного преобразователя код - напряжение ,1).Недостатком известного преобразо вателя является значительная методическая погрешность,Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигается 15 тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены второй дополнительный преобразователь коднапряженне и токоограничивающий элемент, выводы которого подключены .щ соответственно к средней точке делителя напряжения и выходу второго дополнительного преобразователя код - напряжение, один вход второго дополни- тельного преобразователя код - напря. 25 жение подключен к выходу дополнитель" ного преобразователя код - напряжение, а другие входы подключены к .выходам регистра управления.На чертеже, представлена структурная схема преобразователя.Преобразователь содержит синусно" косинусные вращающиеся трансформаторы (СКВТ) 1, выходы которых соединены с входами коммутатора 2 каналов, управляющий вход которого соединен с выходом адресного устройства 3. Синусный выход коммутатора 2 каналов соединен и последовательно включеными синусными инвертирующими усилителями 4, а конусный - с последова ельно включенными конусными инверирующими усилителями 5. Выходы усилителей 4 и 5 соединены с входами коммутатора б октантов, управляющий вход которого соединен с выходомрегистра 7 октантов, синусный выход коммутатора б соединен с прямым входом сравнивающего устройства 8 преобразователя 9 напряжение - код, а косинусный выход соединен с одним 50 выводом резистивного делителя 10 напряжения. Вход регистра 7 октантов соединен с выходом сравнивающего устройства 8, а выход - с входом .регистра 11 хранения кода. Средняя точка делителя 10 напряжения соединена с входом преобразователя кода в напряжение (ПКН) 12, выход которого подсоединен к инверсному входу сравнивающего устройства 8, а управляющие входы (по числу разрядов 60 кода ПКН 12) соединены с выходами регистра 13 управления. Синусный выход коьмутатора 6 октантов соединен с входом дополнительного ПКН 14,выход которого подсоединен к другому 65 выводу делителя 10 напряжения, а управляющие входы ПКН 14 соединены с управляющими входами ПКН 12.управляющие выходы распределителя 15 тактовых сигналов соединены с входами коммутатора б октантов, регистра 13 управления, сравнивающего уст- ройства 8 и регистра 7 октантов,Вход распределителя 15 тактовых сигналов соединен с выходом фазнрующего формирователя 16. Выход регистра 13управления соединен с входом регистра 11 хранения кода. Один вход второго дополнительного ПКН 17 подклю чен к выходу ПКН 14, другие входы подключены к выходам регистра 13 управления,а.выход ПКН 17 через токо- ограничивающий элемент 18 подключен к средней точке делителя 10.Преобразователь работает следующим образом.Последова тельность работы преобразователя в цикле преобразования задается распределителем 15 тактовых сигналов, который запускается фазирующим формирователем 16 и управляет работой коммутатора б октантов, регистра 7 октантов,сравнивающего устройства 8 и регистра 13управления. На выходе коммутатора 2воспроизводятся синусные и косинусные напряжения того СКВТ, адрес которого поступает из адресного устройства 3. После прохождения черезусилители 4 и 5 эти напряжения поступают на коммутатор б октантов.При этом дважды инвертируемые синусные и косинусные напряжения через коммутатор б октантов последовательно во времени подсоединяются к прямому входу сравнивающего устройства 8. Врезультате сравнения с нулевым уровнем, подаваемым на инверсный вход устройства 8, определяются знаки фаз синусного и косинусного напряжений, т,е. производится выбор квадранта и формируется значение первых двух старших разрядов выходного кода. Послеэтого производится выбор октанта,для чего используются синусное и косинусное напряжения, приведенные к положительной фазе, что достигается соответствующей коммутацией инвертированных и неинвертированных напряжений в коммутаторе б октантов, который управляется регистром 7 октантов и распределителем 15 тактовых сигналов. Сравнение напряжений происходит в сравнивающем устройстве 8 при подаче синусного напряжения на прямой вход, а косинусного напряжения на инверсный вход через делитель 10 и линейный ПКН 12 при полном значении кода И=3, В результате этой операции в регистре 7 октантов формируется код номера октанта (код трех старших разрядов), а на выходах коммутатора б октантов вос+ сХ з 1 п с(.)Ф. обеспечивающая методическую ошибкУ по углу не более .+15 ф, что составляет 0,0012 от угла 360 при зна- чениях коэффициентов: а = 0,786, Ъ = 0,195, с1-а-Ъ=0,019. Из приведенной зависимости следует, что опорное напряжение должно соот ветствовать значениюФФ.а созе+ Ъ К з 1 па+ с й 1 пс,30 Для получения произведения й зиад используется дополнительный линейный ПКН 14, для получения произведения й з 1 п оС в устройство введен второй дополнительный лииейный ПКН .17, вход которого соединен с выходом линейного ПКН 14. Умножение Косинусного напряжения на постоянный коэффициент а, напряжения, пропор ционального И з 1 п.4на постойннйй -. коэффициент Ъ и напряжения. пропор-" ционального Х з 1 ПКна постоянный коэффициент с производится с помощью резисторов, входящих в де"50 литель 10 напряжения и элемента 18 . выполненного в виде резистора, причем производятся два напряжения, причем одно из них соответствует синусу пер вого октанта синуснае), а зторое - косинусу первого октанта (косинусное). Эти напряжения имеют положительную фазу, и синусное напряжение всегда меньше косинусного. Последующее преобразование происходит в замкнутрй системе преобразователя 9 напряжения в код, который построен по методу поразрядного уравновеши- вания и в качестве элемента обратной связи имеет линейные ПКН 12, 14 и17, соединенные с регистром 13 управ ления, в котором Формируется код Х угла в предЕлах октанта. При этом 15 роль преобразуемого играет напряжение, снимаемое с:синусного выхода коммутатора октантов, а опорное напряжение формируется в точке сое" динения элементе 18 с делителем 10 В преобразователе реализуется следующая приближенная зависимость сопротивление резистора 18 вос = 41,368 раза больше сопротивления резистора делителя 10, подсоединенного к коммутатору 6 октантов и в ЬС = 10,263 раза больше сопротивления другого резистора делителя 10 .Напряжение в средней точке резистнвного делителя, равное сумме полученных произведений, подается в качестве опорного на входлинейногоПКН 12, В конце цикла преобразования напряжение обратной связи, равное опорному, умноженному на значение кода К, сравняется с преобразуемым синусным напряжением, а код Я, сформированный в регистре 13 управления, получается эквивалентным углуа диапазоне первого октанта. С выхода регистра 13 управления код угла,приведенного к первому октанту й, подается на вход регистра 11 хранения кода,на другой вход которого из реги-стра 7 октантов подается код номера октанта.В результате. простого суммирования этих кодов получается полный выходной код преобразуемого угла поворота, поступакщий далее в ЦВИ.Использование преобразователя позволяет повысить точность измерения угла эа счет уменьшения методической погрешности.Формула изобретения Преобразователь угла поворота валав код по авт.св. 9 826385, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности преобразователя,в него введены второй дополнительныйпреобразователь кода в напряжениеи токоограничивающий элемент, выводыкоторого подключены соответственнок средней точке делителя напряженияи выходу второго дополнительного ,.преобразователя кода в напряжение,один вход второго дополнительногопреобразователя кода в напряжениеподключен к выходу дополнительногопреобразователя кода в напряжвние.принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР1005128 Составитель А. СмирновТехред Т.ИаточкаКорректор Ю. Макаренкоф Редактор К.Волощук Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 1906/68 Тираж 616 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5Юв