Способ преобразования угла поворота вала в код

(191( 1) 511 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ СВ деляют эначепериоде рмируют помненных кому знаеделяют иэ задаиения коэф ического= - Х 4, ке(ск 2 . сов И 1 1 ды 4 кгарм ределяют ампл нственные фаз ик но форм Г; ь Ч= сос 1 при каждо опредпреобформул дующем ГЧ по яют с зовании погр ост е анияннорочевт.оро 0(еанстяют ли- овы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Гаврилов А.А., Шумская М.К.Компенсация фазовой. погрешности фазовращателя методом измерения и преобразования амплитудной составляющей погрешности. - В сб.: Автоматизированные системы управления и об"работки информации, ВНИИзлектромашиностроения, Л., 1981, с.43-52.2. Шмид.Г. Устройство и принципдействия преобразователей аналог "код. Перевод ГОНТИ У 4211(71), 1971,с.233-238 (прототип),(54)(57) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛАПОВОРОТА ВАЛА В КОД, бснованный на, преобразовании угла в первый и второй сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции соот"ветственно синуса й косинуса углаповорота, определении отношения амп"литуд первого и второго сигналов иформировании угла Ч , в виде арктангенса отношения амплитуд сигналов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности преобразования, поворачивают вал перед началом преобразования на углы ы: - 1и(=1,2,;,.И), равномерно расположенные в диайазоне, соответствующемодному периоду модулированных сигна"лов, определяют в каждом из углов р.поворота сумму квадратов амплитуд.первого и второго сигналов и,заломи" нают полученные суммы, опрсреднее арифметическоение запомненных сумм намодулированных сигналов, фотношения 1 каждой из засумм к среднему арифметичечению запомненных сумм, опдля каждой К -й гармоникиного числа в гармоник знафициентов с( 3 тригонометКряда по формулам вычитают в процессе преобраэовпогрешность 8 Ч нз сформироваго угла Ч, , определяют в пцессе преобразований новые энания суммы квадратов первого иго сигналов в каждом иэ углов. поворота вала, определяют новызначения амплитуд дц и прострвенных фазгармоник и заменранее определенные значения амптуд и пространственных фаз назначения.Изобретение относится к автомати" ке и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналого" вых источников информации с цифро" вым вычислительным устройством. . 5Известен способ преобразования угла поворота вала в код, основан" ный на преобразовании.угла в пропорциональный фазовый сдвиг двух ,электрических сигналов, определении отношения амплитуды едвинутого по Фазе сигнала к опорному в диапазоне одного периода определении амплитуды и пространственной Фазы гармоник отклонения амплитуды сдвинутого 15 по фазе сигнала от его среднего на периоде значения, определения погрешности отклонения от пропорциональности фазового сдвига и вычитания в процессе преобразования погреш ности отклонения из величины фазо" вого сдвига двух электрических сиг" налов Ц .Недостаток известного способа - погрешность преобразования угла, 25 вызванная изменениями параметров устройства, реализующего способ, в процессе эксплуатации,Наиболее близким техническим реше"нием к изобретению является способ ЗОпреобразования угла поворотавала в код, основанный на преобразовании угла в первый и вто" рой сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в Функции соот" ветственно синуса и косинуса угла поворота, определении отношения амплитуд первого и второго сигналов и Формировании угла Ч, в виде арк" тангенса отношения амплитуд сигналов Г 2Недостаток известного способа - погрешность, вызванная отклонениями амплитуд первого и второго сигналов переменного тока в процессе модуляциие45Целью изобретения является повышение .точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу преобразования угла поворота вала в код, основанному на греобразовании угла в первый и второй сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции соответственно синуса и коси нуса угла поворота, определения отношения амплитуд первого и второго сигналов и формировании угла Ч,в виде арктангенса отношения амплитуд сигналов, поворачивают вал перед началом преобразования на2 йуглы:,: -1 (; ) 2 ), равноИ ) )"мерно расположенные в диапазоне, соответствующем одному периоду модулированных сигналов, определяют в.каждом иэ углов Мповорота сумму квадратов амплитуд первого и второго сигналов и запоминают полученные суммы, определяют среднее арифметическое значение запомненных сумм на периоде модулированных сигналов, формируют отношения 4 каждой из запомненных сумм к среднему арифметическому значению запомненных сумм, определяют для каждой К -й гармоники из заданного числагармоник значения коэффициентов а, Ъ тригонометрического ряда по формуламФЭсов1= Р )з. 1( , (1)определяют амплитуды А) и пространственные фазы Ч),. гармоник по формулам)1)-. о)"ст. К -к (2) Определяют при калдом последующем преобразовании погрешность 8 по формуле3д д - Я А Я ( К Ч)ф Ч) - ) (3)вычитают в процессе преобразования погрешность 8 Ч из сформированного угла Ч, , определяют в процессе.преоб 1 азований новые знач.ния суммы квадратов первого и второго сигналов в каждом иэ углов Ф поворота вала, определяют новые значения амплитуд Ак и пространственных Фаэ 1, гармоник и заменяют ранее определенные значения амплитуд и пространственных Фаэ на новые значения.В основу предложенного способа положена известная зависимость, согласно которой амплитудная и Фазовая пог" решности для каждой из гармонических составляющих сдвинуты относительно друг друга на " (1) и имеют один и тот же коэффициент пропорциональности. Для определения Фязовой погреш" ности по предложенному способу оп" ределяют амплитудную погрешность3 11всего сигнала в целом и анализируютспектральный состав амплитудной погрешности по гармоническим составляющим, определяют для каждой иэ гармонических составляющих амплитудуи начальную фазу, которые однозначно характеризуют фазовую погрешностькаждой из гармонических составляю"щих, а общую фаэовую погрешность формируют в виде суммыфазовых погрешностейвсех. гармонических составляющих.Начертеже представленаструктурная схема одного извариантов устройств реализующихпредложенный способ.Устройство содержит блок 1 преобразования угла поворота и первый Ци второй О сигналы переменного тока, модулированные ло амплитуде вФункции.синуса и косинуса угла Чповорота. Выходы блока 1 подключенык входам блока 2 формирования угла .Чд. и к входам блока 3 формиро"вания суммы квадратов Ог= О,гО,амплитуд первого О, и второго Осигналов, Выход блока 2 подключен квходу блока 4 сравнения, первомувходу блока 5 вь;работки поправок ик первому входу сумматора б, выходыблоков 3 и 4 подключены к входамблока 7 оперативной памяти, выходыкоторого подключены к вычислитель"ному блоку 8. Выход блока 8 подключен к второму входу блока 5, выход которого подключен к второмувходу сумматора 6, а выход суммато"ра 6 является выходом устройства,Устройство работает следующим образом,Блок 1 преобразует угол поворота .в сигналы переменного тока О, и ОВ блоке 2 формируется измеренноезначениеугла Ч с некоторой ошибкой, вызванной инструментальными и4 Ьметодическими погрешностями блоков 1 и 2. В,блоке 4 значения Чсравниваются с заданными эначения 2 йми Ф : - г и при совпадении1= ю 59162 фЧ щ с Ф; на выходе блока 4 вырабатывается команда, по которой суммаф г. г.квадратов О,г = 11, г Оамплитуд первого и второго сигналовзаносится в 1 - ячейку блока 7 и за;поминается, Зри повороте вала передначалом реобраэования на углы .Ф(1= 1,2,.;, М) в М ячейкахблока 7 будут записаны значения О. ,10 для всех 4 угловых положений, равномерно расположенных в диапазонеодного периода модулирующих сигналов. После этого информация с вы"хода блока 7 поступает в блок 8, 15 где определяется среднее арифмети- Ф Еческое О, запомненных- в блоке 7сумм О; на периоде модулированных"оа по формулам (1)и (2) определяются амплитуды А и пространственные фазы 9 для каждой К -й гармони- ЗО .ки из числа.т заданных гармоник.В процессе преобразования блок 5вычисляет по формуле (3) поправку,которая в сумматоре 6 вычитается иззначения угла Чщ , На выходе сумматора б формируется код угла.В процессе преобразования при прохождении вала через угловые положе 40ния ы в блок 7 заносятся из блогка 3 новые значения О; , н блоке 8вырабатываются новые значения ди, В результате в процессе преоб.- разования происходит обновление, поправки 8, отражающее изменение инструментальных погрешностей при эксплуатации, что приводит к повышениюточностиедактор М.Цитки Заказ 3608/5ВНИИПИ 872комитета СССРи открытийушская наб., д.4/ дписное Тираж Государственного деламизобретений , Москва, Ж-Э 5, Р 1130 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная