Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) р)(Н 03 М 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕН(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛАРОТА ВАЛА В КОД по автсв.отличающийся тем,целью повьпцения быстродействияразователя в него введены втои третий нуль-органы, элементЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и коммутатор, инф мационные с выходами нусного фо второй вых ми второго ментов И с ды которог цифрового симирователя,ды - с первыми и третьегоответственн рн С 0 ы ен м ПОВО, что, с преоб" рой ИСКкото ющемувторог подключе ственног аэовател р ОПИСАНИ Н АВТОРСКОМУ блока фазочувствительных ров. через второй и трети органы соответственно по к первому и второму вход та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выхо рого подключен к управля входу коммутатора, выходь и третьего нуль-органов к третьим входам соответ второго и первого преобр код - напряжение. соединены сно коси первый ивходаков элевыходы детекто- нуль- ключен1 1179Изобретейие относится к автоматике и вычислительщй технике иможет быть использоьано в системах управления для ввода угловых величин в цифровую вычислительную машину, а также в"система 1 гавтоматического регулироЬания, связанных с угловыми перемещениями, и является усовершенствованием преобра" зователя угла поворота вала в код 10 по авт. св. В 903929,Целью изобретения. является повышение быстродействия преобразователя.На че ртеже представлена струк турне с ема преобразователя., .:.раз ватель содержит генератор 1 11 мну;п,сов, счетчик 2, цифровой гивусно-косинусный формирователь 3, блоки 4 - б элементов И, синусно-косинусный вращающийсятрансформатор (СКВТ) 7, блок 8Фазочувствительных детекторов (ФЧЦ), преобразователи 9 и 10 код - напряжение, суммирующий усилитель 1 1, нуль-органы 12 - 14, элемент 15 ИСЮПОЧА 10 ЦЕЕ ИЛИ, коммутатор 16.Выхо;. генератора 1 импульсовсоединен с входом счетчика 2, выходы разрядов которого подключены З 0 к первым входам цифрового синус- но-косннусного формирователя 3 и блока 4 элементов И. Выходы кодов синуса и косинуса формирователя 3 через коммутатор 16 подключены соответственно к первым входам блоков 5 и б элементов И и к цифровым входам преобразователей 9 и 10 код - напряжение, выходы которых через суммирующий усилитель 11 подклю чены к первому нуль-органу 12, выход которого соединен со вторыми входами блоков 4 - 6 элементов И, Выходные обмотки СКВТ 7 соединены со входами блока 8 фазочувствитель ных детекторов, соответствующиевьходы которого подключены к аналоговым входам преобразователей 9 и 10 код - напряжение и входамнуль-органов 13 и 14. Выход нуль органа 13 соединен со знаковымразрядом преобразователя 10 и .первым входом элемента 15 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход нуль-органа 14 соединен со знаковым разрядом преоб разователя 9 и вторым входом элемента 15 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход ко торого подключен к управляющему 536 2входу коммутатора 16. Выходы блока 4 элементов И совместно с выходами куль-органа 14 и элемента 15являются выходами кода угла устройства. Выходы блока 5 элементов Исовместно с выходом нуль-органа 14являются выходами кода синуса угла. Выходы блока 6 элементов Исовместно с выходом нуль-органа 13являются выходами кода косинусаугла.Преобразователи 9 и 10 код - напряжение представляют собой умножающие цифроаналоговые преобразова"тели, обеспечивающие перемножение двух функций, одна из которыхзадана аналоговым напряжением,1 а другая - цифровым кодом, причем в зависимости от значения знакового разряда выходное напряжениепреобразователей меняет свою полярностьЦифровой синусно-косинусныйформирователь 3 может быть выполнен на основе двух идентичных блоков постоянной памяти, хранящих эназ 1 п х для 0 х - .Ус,Преобразователь угла поворотавала в код работает следующимобразом.Импульсы с генератора 1 поступают на счетчик 2, на выходах которого формируется циклический код, образующий временную шкалу преобразования, Этот код поступает на первые входы блока 4 элементов И ина входы формирователя 3, на выходах которого формируются кодысинуса и косинуса угла, значениекоторого задается кодом счетчика 2,Коды синуса и косинуса угла черезкоммутатор 16 поступают на первыевходы блоков 5 и 6 элементов И и нацифровые входы преобразователей 9и 10 код - напряжение. На статорную обмотку СКВТ 7 непосредственно от источника питания У подаетпся переменное напряжение. Переменные напряжения с. выходных обмотокСКВТ 7, амплитуда которых изменяется по закону синуса и косинусаугла поворота ротора СКВТ 7, подаются на входы блока 8 фазочувствительных детекторов, на выходах которого формируются постоянные напряжения, пропорциональные синусу икосинусу угла о поворота ротораСКВТ 73Ц (С) = Узда оО (О = Бсоз Э. Эти напряжения поступают соответственно .на аналоговые входы преобразователей 9, 10 и на входы нуль-органов 13 и 14. Нуль-органы 13 и 14 срабатывают при изменении полярности выходных напряжений блока 8 фазочувствительных детекторов и таким образом определяют знаки косинуса и синуса преобразуемого угла. Сигналы с выходов нуль- органов 13 и 14 поступают на входы элемента 15 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и на знаковые входы преобразователей 9 и 10 код - напряжение.В зависимости от квадранта, в котором находится искомый угол поворота ротора СКВТ 7, с выхода элемента 15 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поступает сигнал управления на управляющий Мод коммутатора 16, обеспечи вающий подключение на соответствующйй выход кодов синуса или косинуса формирователя 3 в соответствии с таблицей.Преобразователи 9 и 10 осуществляют цифроаналоговое перемножение напряжений Ц, (Ю), О, посту" пающих на их аналоговые входы с блока 8 фазочувствительных детекторов, на коды синуса и косинуса, поданных на их цифровые входы, при этом знаком выходного напряжения преобразователя 9 управляет нуль- орган 14, выход которого подключен к знаковому разряду преобразователя 9, а знаком выходного напряжения преобразователя 10 управляет нуЯь-орган 13, выход которого подключен к знаковому разряду пре, образователя 10. В результате такого перемножения на выходах преобразователей 9 и 10 формируются напряжения, закон изменения которых с учетом знака приведен в таблице,Напряжения с выходов преобразователей 9 и 10 поступают на суммирующий и вычитающий входы суммирующего усилителя 11, в результа 1179536 4 5 1 О 13 20 25 30 35 40 45 50 те чего напряжение на выходе усилителя 11 изменяется по закону 01(Е) = Узап(х-Ф), те. на выходе суммирующего усилителя 11 на интервале изменения аргумента охформируется синусоидальное напряжение со сдвигом фазы, определяемой углом поворота ротора СКВТ 7,Напряжение с выхода усилителя 11 подается на нуль-орган 12, который формирует импульсы в момент перехода через нуль от ьтрицательного значения к положительному. Эти импульсы поступают на вторые входы блоков 4 - 6 элементов И, разрешая .считывание кодов с выходов счетчи-. ка 2 и формирователя 3.Так как в момент срабатывания нуль-органа 12 содержимое счетчика 2 представляет собой цифровой эквивалент приведенного угла Ф пою ворота ротора СКВТ 7 (х =В ), то в этот момент с выхода блока 4 элементов И может быть считано значение кода приведенного угла б которое совместно с двумя старшими разрядами, определяемыми состоянием нуль-органа 14 и элемента 15 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, дает значение кода искомого угла поворота Ю. ротора СКВТ 7, с выхода блока 5 элементов И может быть считано значение кода синуса угла зп О, причем знак синуса определяется состояни". ем нуль-органа 14, а с выхода блока 6 элементов И может быть считано значение кода косинуса угла созф причем знак косинуса определяется состоянием нуль-органа 13.Как видно из описания работы преобразователя, преобразование угла поворота вала в код осуществляется на интервале изменения аргумента 0 х 4 , в то время как в известном устройстве преобразование осуществляется на интервале изб менения аргумента 0 4 х"-2 А, т,е. время преобразования уменьшено в 4 раза беэ увеличения требований к быстродействию входящих в него узлов.81 ПХ СОЯХ УФ -81 П Ф -СОЯ О 81 ПХ соях.ф " приведенное к одному квадранту значение угла поворота ротора СКБТ 7; 0Составитель А. Смирнов Редактор Н. Горват Техред С.Йовжий Корректор В. СиницкаяЗаказ 5696/61 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5