Преобразователь угла поворота вала в код

(51)4 Н 03 М 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.С целью уменьшения динамической погрешности преобразователя третий выход второго блока преобразования напряжения в частоту (ПНЧ) подключенк второму входу третьего блока ПНЧ.Опорный выходной сигнал фазовращателя и сигнал с выхода делителя частоты сравниваются в первом фазовымдискриминаторе, по выходному напряжению которого в первом блоке ПНЧформируются импульсы на первом иливтором выходе в зависимости от знакавыходного напряжения первого фазового дискриминатора, Эти импульсы поступают на входы первого реверсивного счетчика, в зависимости от кодакоторого смещается фаза опорного сигнала фазовращателя до согласованного положения с фазой выходного сигнала делителя частоты. Информационный выходной сигнал фазовращателясравнивается по фазе на второмитретьем фазовых дискриминаторах свыходными сигналами старшего разряда соответственно второго и третьего сумматоров, на первую группу входов которых поступает циклически изменяющийся код с выходов разрядовделителя частоты, а на вторую группу входов - выходной код второго итретьего реверсивных счетчиков со. ответственно. При наличии рассогласования, входных сигналов второй и третий фазовые дискриминаторы формируют постоянные напряжения, которые воздействуют на второй и третий блоки ПНЧ соответственно. Выходные сигналы второго и третьего блоков ПНЧ поступают на входы сложения и вычитания второго и третьего реверсивных счетчиков, смещая фазу выходных ,сигналов второго и третьего сумматоров. Кроме того, выходные сигналы третьего блока ПНЧ поступают на входы сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, В третьем блоке ПНЧ предусмотрена управляемая задержка импульсов, срабатывающая при совпадении импульсов второго и третьего блоков ПНЧ, 2 з,п.флы, 2 ил.1 12Изобретение относится к антомати -ке и вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.Целью изобретения является уменьшение динамической погрешности преобразователя.На фиг,1 представлена структурнаясхема преобразователя; на фиг.2временная диаграмма работы блоковпреобразования напряжения в частоту(ПНЧ).Преобразователь содержит Фазовращатель 1, генератор 2 импульсов, делитель 3 частоты, первый 4 второй5 и третий 6 фазоные дискриминаторы,первый 7, второй 8 и третий 9 сумматоры, первый 10, второй 11 и третий12 блоки преобразования напряженияв частоту, первый 13, второй 14 итретий 15 реверсивные счетчики, первый 16 и второй 17 элементы ИЛИ.Блок 11 ПНЧ содержит формирователь 18 частоты и знака, формирователь 19 импульсов, первый 20 и второй 21 элементы И, иннертор 22.Блок 12 ПНЧ содержит формирователь 23 частоты и знака, первый 24и второй 25 формирователи имнульсон,первый 26, второй 27, третий 28 ичетвертый 29 элементы И, элемент 30ИЛИ, одновибратор 31 и инвертор 32.Блоки 1,4,7,10,13 образуют опорную систему фазоной автоподстройки(ФАП), блоки 5,8,11,14,16,17 образуют основной канал информационнойсистемы ФАП, а блоки 6,9,12,15 образуют корректирующий канал информационной системы ФАП,Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии при неизменном положении входного вала Фазовращателя 1 система ФАП преобразователя находится в согласованном состоянии, при этом напряжение рассогласования на выходе фазовых дискриминаторов 4, 5 и б равно нулю, Опорная система ФАП так изменяет для этого Фазу сигнала возбужцения Фазовращателя 1,что фаза его выходного опорного сигнала соответствует Фазе сигнала делителя 3 частоты.При повороте вала изменяется Фазинформационного сигнала фазонращателя 1. Информационная система ФАПотслеживает изменение Фазы сигнала.При этом блоки 11 и 12 ПНЧ под ноз 48068 2действием возникшего на выходах фазовыхдискриминаторов 5 и 6 напряжения рассогласования вырабатывают импульсыи изменяют коды счетчиков 14 и 15,возвращая основной и корректирующиеканалы к согласованному положению,причем на вход счетчика 15 поступаетсумма импульсных последовательностейблоков 11 и 12 ПНЧ.При вращении нала фазовращателя1 с постоянной скоростью импульсы,поступающие на вход счетчика 14 свыхода блока 12 обеспечивают режимслежения н корректирующем канале безвыработки дополнительных импульсовблока 11, рассогласование на выходефазового дискриминатора 5 отсутствует, т.е. преобразователь обладаетастатизмом второго порядка,При изменении углового положениянала фазовращателя 1 по более сложному закону основная отработка рассогласования осуществляется основнымканалом, корректирующий канал отрабатывает ошибку основного канала иуточняет формируемый н счетчике 14выходной код преобразователя,Для исключения погрешности, возникшей при совпадении во временивыходных импульсов блоков 11 и 12,осуществляется управляемая задержкаимпульсов, поступающих с выхода формирователя 23. Работа элементов, осуществляющих управляемую задержку, поясняется временными диаграммами фиг.2. На время совпадения импульсов формирователей 18 и 23 вырабатывается импульс на выходе элемента 28 И (Фиг, 2-28), запускающий одновибратор 31. Одновибратор 31 вырабатывает импульс(фиг.2- 31) с длительностью, большей суммарной длительности импульсов формирователей 18 и 23, который запрещает прохождение через элемент 29 И укороченного в формирователе 24 (Фиг, 2-24) импульса формирователя 23. По заднему фронту импульса одновибратора 31 Формирователь 25 вырабатывает импульс (Фиг. 2-25), который задержан относительно импульса формирователя 24 на время, большее длительности импульса Формирователя 19 (Фиг, 2-19), но меньшее минимального периода следования импульсов формирователей 18 и 23, Этот импульс через элемент 30 ИЛИ, элементы 26, 27 И поступает на входы счетчика 15 и, кроме того, через1248 068 20 3элементы 16, 17 ИЛИ на входы счетчика 14.Таким образом, осуществляется замена импульса формирователя 23(фиг, 2-23), совпадающего по време 5 ни с импульсом формирователя 18(фиг. 2-18), на задержанный импульс (фиг. 2-25), попадающий между импульсами формирователя 18,Импульсы формирователя 23, не 10 совпадающие по времени с импульсами формирователя 18, пропускаются через элемент 29 И после укорочения в формирователе 24 без дополнительной задержки, 15 В преобразователе угла поворота вала в код обеспечивается управляемая задержка импульсов ПНЧ основного канала. Время задержки несколько превышает длительность импульсов ПНЧ при совпадении во времени импульсов ПНЧ основного и корректирующего каналов и равно нулю при несовпадении импульсовУправляемая задержка в отличие от стробирования25 ПНЧ не изменяет характеристики преобразования ПНЧ, которая остается линейной и непрерывной, время задержки импульсов мало по сравнению с периодом их повторения, поэтому несов - падение импульсов каналов обеспечивается без дополнительной динамической погрешности,матора, выход старшего разряда которого подключен к входу фазовращателя, выходы второго и третьего фазовых дискриминаторов подключены квходу второго и первому входу третьего блоков преобразования напряжения в частоту соответственно, первыевыходы которых через первый элементИЛИ, а вторые выходы через второйэлемент ИЛИ подключены к входам сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, выходы разрядов второ-го реверсивного счетчика подключенык другой группе входов второго сумматора, выход старшего разряда которого подключен к другому входу второго фазового дискриминатора, первыйи второй выходы третьего блока преобразования напряжения в частотуподключены к входам сложения и вычитания третьего реверсивного счетчика,выходы разрядов которого подключенык другой группе входов третьего сумматора, выход старшего разряда третьего сумматора подключен к другомувходу третьего фазового дискриминатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения динамическойпогрешности преобразователя, третийвыход второго блока преобразованиянапряжения в частоту подключен к второму входу третьего блока преобразования напряжения в частоту.Формула из обретенияЗ 5 1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, опорный выход которого подключен к одному входу первого фазового 40 дискриминатора, а информационный выход - к одним входам второго и треть - его фазовыхдискриминаторов,генератор импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к другому 45 входу первого фазового дискриминатора, выходы разрядов делителя частоты подключены к одной группе входов первого, второго и третьего сумматоров, выход первого фазового дис криминатора подключен к входу первого блока преобразования напряжения в частоту, первый и второй выходы которого подключены к входам сложения и вычитания первого реверсивно го счетчика, выходы разрядов первого реверсивного счетчика подключены к другой группе входов первого сум 2. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что второй блок преобразования напряжения в час: тоту содержит формирователь частоты и знака, формирователь импульсов, первый и второй элементы И и инвертор, вход формирователя частоты и знака является входом второго блока преобразования напряжения в частоту, знаковый выход формирователя частоты и знака подключен к одному входу первого элемента И и через инвертор - к одному входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И и частотный выход формирователя частоты и знака являются первым, вторым и третьим выходами второго блока преобразования напряжения в частоту соответственно, частотный выход формирователя частоты и знака через формирователь импульсов подключен к другим входам первого и второго элементов И.3. Преобразователь по п,1, о т -и ч а ю щ и й с я тем, что третий1248068 с ,Г,с,сяЕЗ.сссссст ГГ сс ссс Составитель А.СмирновТехред И.Гаждои Корректор А,Зимокосов.Ба т 4142/59ВНИИПИ Г Тираж 81 бсударственно гоам изобретенийква, Ж, Раув к Подписнокомитета СССРи открытийская наб., д, 4/5 по де113035, Мо Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,оектная блок преобразования напряжения в частоту содержит формирователь частотыи знака, первый и второй формирователи импульсов, первый, второй, третийи четвертый элементы И, элемент ИЛИ,одновибратор, инвертор, вход формирователя частоты и знака является первым входом третьего блока преобразования напряжения в частоту, знаковыйвыход формирователя частоты и знакаподключен к одному входу первого элемента И и через инвертор - к одномувходу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И являютсяпервым и вторым выходами третьегоблока преобразования напряжения в частоту, частотныж выход формирователя частоты и знака подключен к одному входу третьего элемента И и черезпервый формирователь импульсов - кодному входу четвертого элемента И,другой вход третьего элемента И является вторым входом третьего блокапреобразования напряжения в частоту,выход третьего элемента И через одновибратор подключен к другому входу четвертого элемента И и к входувторого формирователя импульсов, выход которого и выход четвертого элемента И через элемент ИЛИ подключенык другим входам первого и второгоэлементов И.