Преобразователь угла поворота вала в код

ЪОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09 01) зсю 6 08 С 9/00 ИЗОБРЕТЕН ПИ В ВТОРСНОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Е.И. Зайцев и В.В. Швачко (71) Вкное производственное объединение по морским геологоразведочным работам "Южморгеология"(56) 1. Авторское свидетельство СССР Е 651386, кл. 6 08 С 9/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР903929, кл. С 08 С 9/04, 1982 (прототип).,(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВО-РОТА ВАЛА В КОД, содерхащнй генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, второй выход счетчика соединен с входом цифрового синусно-косинусного формирователя, первый выход которого соединен с"первыми входами первогопреобразователя код - напряжение ивторого блока элементов И, второйвыход цифрового синусно-косинусногоформирователя соединен. с первымивходами второго преобразователя коднапряхение и третьего блока элементов И, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, сумматор инуль-орган, выход которого соединенс вторыми входами первого, второгои третьего блоков элементов И, фазочувствитееьный детектор, о т л и"ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности преобразователя,вход фазочувствительного детектораподключен к выходу сумматора, авыход подключен к входу нуль-органа,выходы синусно-косинусиого вращающегося трансформатора подключенык вторым входам преобразователейкод - напрюкение, выходы которыхподключены к входам сумматора,Изобретение относится к авЧоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления для ввода угловых величин в цифровую вычислительную машину. 5Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, счетчик, цифровой синусно-косинусный формирователь, блоки элементов И, преобразователи код - напряжения, синусно-косинусный вращающийся трансформатор и нуль-орган. Выход генератора импульсов подключен к входу счетчика, выходы которого связаны с входами циф рового синусно-косинусного формирователя и первыми входами первого бло ка элементов И, выходы цифрового синусно-косинусного формирователя подключены к первым входам второго 20 и третьего блоков элемента И и с входами преобразователя код-напряже" ния, входы синусно-косинусного вращающегосятрансформатора подключены к выходам преобразователей код напряжение, а выход - к входу нуль- органа. Выход нуль-органа подключен к вторым входам блоков элементов и Ц.Недостаток такого реобразова" З 0 теля - невысокая точность преобразования.Известен также преобразователь угла поворота в код, содержащий генератор импульсов, счетчик,. циф ровой синусно-косинусный формиро-,ватель, блоки элементов И, синуснокосинусный вращающийся трансформатор, блок Фазочувствительных детекторов, первый и второй преобразо ватели код-напряжения, суммирующий усилитель и нуль-орган. Выход генератора импульсов соединен с входом счетчика, первый выход которого сое" динен с первым входом первого бло ка элементов И, второй выход счетчика соединен с входом цифрового синусно-косинусного формирователя, первый выход которого соединен с первыми входами первого преобразовате ля код-напряженИе и второго блока элементов И, второй выход цифрового синусно-косинусного формирователя соединен с йервьии входами второго преобразователя код-напряжение и третьего блока элементов И, выходы синусно-косинусиого вращающегося трансформатора (СЕВТ) подключены к входам блока фазочувствительных детекторов, выходы которого подключенык вторымвходам преобразователейкод-напряжение, выходы которых подключены к входам преобразователейкод-напряжение, выходы которых подключены к входам суммирующего усилителя. Выход суммирующего усилите-ля подключен к входу нуль-органа,выход которого подключен к вторымвходам блока элементов И 12 .Недостаток известного преобразователя - наличие погрешности, вносимой блоком фазочувствительных детекторов, введенных между выходамиСКВТ и входами преобразователей коднапряжение, которая увеличивает общую инструментальную погрешностьпреобразователя. Приняв погрешностипервого и второго фазочувствительних детекторов (выпрямителей) равными по величине и знаку и обозначивих, получим на выходах блокафазочувствительнцх детекторов напряженияУИ) = ОвЫ 9 + Ь;ц (й) Юсов 9 + ЬгПосле аналого-циФрового перемножения на выходах преобразователей коднапряжение образуются сигналы:01 = (Ц в 1 п 6 + Ь ) сов С0(С) (О сов 6 + Ь) в 1 и щ,при Я 29 Г Ц 2"где 8 - угол поворота СКВТ",Г - частота импульсов генератора;п - раэрядноеть преобразователяПосле суммирования напряжение,подаваемое на вход нуль-органа, будет иметь вид05(й) (П. вж 9 + Ь ) сов (в ++ А 2 сов (45 -Ч).оОтсюда видно, что знакопеременная величина ошибки Ь 42 сов (45 - - ф ) ведет к неоднозначности срабатывания нуль-органа, что понижает точность работы известного преобраэо вателя.Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователе угла пово.рота вала в код, содержащем генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, первый выход которого соединен с .первым входом первого блока элементов И, второй выход счетчика соединер с входомцифрового синусно-косинусного формирователя, первый выход которогосоединен с первьии входами первогопреобразователя - код-напряжение ивторого блока элементов И, второйвыход цифрового синусно-косинусного формирователя соединен с первыми входами второго преобразователякод-напряжение и третьего блокаэлементов И, сияусно-косинусныйвращающийся трансформатор, сумматори нуль-орган, выход которого соединен с вторыми входами первого, вто".рого и третьего блоков элементов И,фазочувствительный детектор; входфазочувствительного детектора подключен к выходу сумматора, а выходподключен к входу нуль-органа, выходы синусно-косинусного вращающегосятрансформатора подключены к вторымвходам преобразователей код-напряжение, выходы которых подключены квходам сумматора,На чертеже приведена блок-схемапреобразователя угла поворота валав код.Преобразоватець содержит генераторимпульсов, счетчик 2, цифровой синусно-косинусный формирователь 3, блоки 4-б элементов И, синусно-косинусный вращающийся трансформатор 7 (СКВТ), преобразователи8 и 9 код-напряжение, сумматор 10,фаэочувствительный детектор 11 инуль-орган 12.Выходы блока 4 элементов И являются выходами кода угла, а выходыблоков 5 н 6 элементов И - выходамн кода синуса и кода косинуса угла поворота СКВТ 7.Преобразователь угла поворотавала в код работает следующим образом Счетчик 2 подсчитывает иипульсы, поступающие с выхода генератора 1, формируя циклический код, который поступает на первые входы блока 4 элементов И и на входы формирователя 3, на выходах которого формируются коды синуса и косинуса 1 О 15 О 5 30 35 41 О 45 50 55 угла. Коды синуса и косинуса углапоступают на первые входы блоков5 и 6 элементов И и на цифровые вхо.ды преобразователей 8 и 9. На обмот.ку возбуждения СКВТ подается напряжение непосредственно от источникапеременного напряжения (не показан). Переменные напряжения с выходных обмоток СКВТ 7 вида 01 = У зим(4.С Фз 1 п 9 ; П(Й) = П з 1 п Я С соз 9где Я - круговая частота опорного напряжения СКВТ, поступают на аналоговые входы преобразователей 8 и 9 код - напряжение. Преобразователи 8 и 9 осуществляют цифроаналоговое перемножение входных сигналов, в результате чего на их выходах формируются сигналы видаП(е) П з 3 п Ю с зЫ 9 соз (у , при Я = 2т2 "П(й) 6 з 1 п ц й "соз 9 зхп фСигналы с выходов преобразователей 8 и 9 подаются на сумматор 10, на выходе которого формируется сигнал П 5 И) щ П зи ц й (здп 6 созе ++ соз 6 81 п)аКоэффициент передачи сумматора 10 по первому и второму входам равен единице, поэтому05(й) П зиз Ы й- зхп (ф - 9)Сигнал с выхода сумматора 10 пос-. тупает на вход фазочувствительного детектора 11. Сигнал на выходе фвэочувствительного детектора 11 имеет внд06(Й)6 зш (ф) э т.е. иа входе нуль-органа 12 формируется синусоидальное напряжение с частотой, определяемой частотой ии" пульсов генератора 1 и разрядностью преобразователя, и со сдвигом:фазы, определяемьи углом поворота ротора СКВТ 7. Сигнал с выхода усилителя 11 поступает нв нуль-орган 12который фориирует импульсы в момент первхода синусоидвдьиого напряжения через нуль от отрицательного знв: чения к положительному, Эти иипуль-. сц поступают нв вторцв вжщы блоков 4 - 6 элементов И, разреавя счи- тывание кодов с выхщов счетчика 2 и формирователя 3 (кодв угла, кода синуса, кода косинуса). ФПредлагаемы преобразователь угла поворота вала в код отличается1123044 Составитель В, ПодолянРедактор Н. Данкулич Текред Т.Иаточка Корректор И,Муска Заказ 8143/40 Тирам 5686ВИИИПИ Государственного коиитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал. ППП "Патент", г. Улн ород, ул. Проектная, 4 от известных повышенной точностьюза счет ослабления влияния погрешности, вносимой блоком 4 изочувствительных детекторов на погрешностьпреобразователя угла поворота валав код.