Преобразователь угловых перемещений в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9 И) 5114 Н 03 ит авиацион о СССР1976,Арг 3.1 12,м ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТ(71) Ленинградский институного приборостроения(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, Цельюизобретения является повышение точности преобразования, Для достиженияпоставленной цели в преобразовательсодержащий датчик 1 угла, блок 2 питания, устройства 3,4 выборки и хранения (УВХ), блок 5 выбора сектора,преобразователь 12 отклонения напряжений в код (ПОНК), введены регистр 11, генератор 13 импульсов, делитель4 частоты, распределитель 15 импульсов, коммутаторы 16, 17 стробов,элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18, Датчиквыполнен многофазно-многополюсным,а блок 5 выбора сектора состоит изкоммутатора 6 фаз, блока 7 ключей,блока 8 компараторов, регистра 9,кодового преобразователя 1 О. Привключении преобразователя запускается генератор 3 импульсов, формируется напряжение возбуждения датчикаугла, По сигналу управления с распределителя 15 импульсов к входу блока8 компараторов подключаются выходныенапряжения датчика 1 угла через блок7 ключей, полученный код Джонсона записывается в регистре 9, Этот кодпреобразуется преобразователем 10 вдвоичный код, младшие разряды которого управляют коммутатором 6 фаз,подключающим через УВХ 3, 4 к входаПОНК 12 два квадратурных сигнала,с134785выхода датчика 1 угла, линейно изме- и ПОНК 12 образукт код, соответстняющихся в данном угловом положении. вующий угловому положению вала.Выходные коды блока 5 выбора сектора 1 з.п. Ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для передачи информации об угловых перемещениях объекта в вычислительное устройство, 5Целью изобретения является повышение точности преобразователе,На фиг, 1 представлена функциональная схема преобразователя.угловых перемещений в код; на фиг, 2 -преобразователь отношения напряженийв код; на Фиг, 3 - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя отношения напряжений в код,Преобразователь угловых перемеще 15ний в код содержит многофазно-многополюсный датчик 1 угла, блок 2 питания, устройства 3 и 4 выборки и хранения (УВХ) блок 5 выбора сектора,состоящий из коммутатора 6 фаз, блока 7 ключей, блока 8 компараторов,регистра 9, кодового преобразователя10, регистр 11, преобразователь2отношения напряжений в код (ПОНК),25генератор 13 импульсов, делитель 14частоты, распределитель 15 импульсов,коммутаторы 16 и 17 стробов, элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18,ПОНК 12 содержит ВБ-триггер 19,элемент И 20, регистр 21 последовательных приближений, преобразователь22 кода в напряжение, операционныйусилитель 23, компаратор 24, резистор 25,Преобразователь угловых перемещений в код работает следующим образом.При включении питания преобразователя запускается генератор 13, частота сигналов которого делится до несущей Г делителем 14. Сигнал частотыпосле преобразования в синусоидальную форму и усиления в блоке 2питания поступает на обмотки возбуждения датчика 1. На выходах Фаз последнего формируется система напряжений Ц - Б , имеющих пространственензный сдвиг от фазы к Фазе на величину- Г/шр, где ш - число фаз датчика; р - число полюсов датчика, и изменяющихся в функции угла по определенному закону. Закон изменения функции Р (1) = -ез- - в диапазоне д близок( 4.)цф (к линейному, причем фаза ( +. К) сдвинута относительно фазына 90 эл.град, На первом выходе распределителя 15 с временным сдвигом , (фиг. 3) формируется импульсный сигнал Строб 1" с шириной импульса На времяоткрываются ключи в блоке 7 и мгновенные значения выходных напряжений всех фаз датчика 1 подключаются к входам компараторов блока 8 компараторов.Компараторы блока 8 производят сравнение сигналов 1, - об с нулевым потенциалом, результаты сравнения записываются в регистр 9 по перепаду О/1 сигнала "Строб 1", Код Джонсона с выхода регистра 9 преобразуется в кодовом преобразователе 10 в нормальный двоичный код У, младшие разряды которого управляют коммутатором 6. При этом в зависимости от этого кода к выходам коммутатора 6 подключается та или иная пара квадратурных фаз, отношение выходных сигналов которых 1, и 1, преобразуется в ПОНК 12 в код УПодключаемые к выходу коммутатора6 сигнальная и опорная фазы в различных угловых диапазонах имеют как прямую, так и обратную полуволны огибающей выходного сигнала 1 ф, ОднополярНОСТЬ НаПРЯжЕНИй а Н Цбк, ПОСтУПаЮ- щих на входы ПОНК 12 б обеспечивается управлением "Строб 2", который подается на управляющие входы УВХ 3 и 4 с выходов коммутаторов 16 и 17 стробов, Сигнал ".Строб 2-1" следует в функции времени сразу за сигналом "Строб 1", сигнал "С гроб 2-2" сдвинут относительно сигнала "Строб 2-1" на180 эл. град. (Фиг, 3).3 1311 ринцип управления коммутаторами 16 и 17 стробов заключается в следующем Для напряжения Бд сигнальной фазы в угловом диапазоне О.,Г на УВХ 4 поступает "Строб 2-1", в диапазоне О , 2 У - "Строб 2-2", управление коммутатором 1 б осуществляется старшим разрядом кода У,.Для напряжения Б опорной фазы соответствие угловых диапазонов стробирующему сигналу на УВХ 3 следующее: О (- " "Строб 2-2", /(/21 О "Строб 2-1", й о.З/2 и "Строб 2 - "1 3/2 ( ( 1, ( 2 Г "Строб 2-2", Управление же коммутацией осуществляется выходным сигналом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, на входы которого подаются сигналы двух старших разрядов кода У.Аналоговый 1 д и опорный По сигналы после стробирования в УВХ 3 и 4 подаются на соответствующие входы ПОНК 12, Запуск ПОНК 12 осуществляется сигналом "Строб 2-1 (фиг. 3), при этом ББ-триггер,19 перебрасывается в "1", Элемент И 20, на выхо - ды которого подаются выходной сигнал триггера 19 и сигнал "Строб 2-1", осуществляет задержку запуска на величину Г , определяемую шириной импульса "Строб 2-1", и выдает сигнал Разрешение счета" на другой элемент И 20, который выполняет функцию вентиля тактовых импульсов, поступающих на тактовый вход регистра 21 последовательных приближений, Задержка запуска ПОНК 12 необходима для определения мгновенных значений сигналов Бд и Б,щ и записи их в УВХ 4 .и 3, При поступлении на вход С регистра 21 идет процесс преобразования линейной функции отношения напряжений в код по известному принципу следящего уравновешивания, Сигнал об окончании преобразования формируется ввиде перепада О/1 на выходе ЦС регистра 21. Этим сигналом триггер 19 перебрасывается в исходное состояние,код У с выхода регистра 21 по сигна -лу Записьзаписывается в регистр11, в котором формируется выходнойкод преобразователя. Одновременно внего производится запись кода Ут.е. старших разрядов, В регистре 11 записывается, таким образом, двоичный код У, + " , пропорциональный уг-ловому перемещению 1 5 Формула изобретения 1. Преобразователь угловых перемещений в код, содержащий датчик уг О ла, вход которого соединен с выходомблока питания, блок выбора сектора, преобразователь отношения напряжений в код, два устройства выборки и хранения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 15 что,-,с целью повышения точности преобразователя, в него введены генератор импульсов, делитель частоты, распределитель импульсов, два коммутатора стробов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 О и регистр, а датчик угла выполненмногофазно в многополюсн, выходы датчика угла подключены к информационным входам блока выбора сектора, выходы которого подключены к информационным 25 входам первого и второго устройстввыборки и хранения, выходы которых подключены к аналоговым входам преобразователя отношения напряжений в код, выходы разрядов которого подклю чены к одной группе входов регистра,а выход конца преобразования - к управляющему входу регистра, выход генератора импульсов подключен к тактовому входу преобразователя отношения напряжений в код и через делитель частоты - к входу блока питания и входу распределителя импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу блока выбора сектора, второй выход - к управляющему входу преобразователя отношения напряжений в код и к одним информационным входам первого и второго коммутаторовстробов, другие информационные вхо ды которых соединены с третьим выходом распределителя импульсов, выходстаршего разряда блока выбора сектора соединен с управляющим входомпервого коммутатора стробов и с пер О вым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,другой вход которого соединен с выходом предпоследнего старшего разрядаблока выбора сектора, а выход подключен к управляющему входу второгокоммутатора стробов, выходы первогои второго коммутаторов стробов подключены к управляющим входам первогои второго устройств выборки и хранения соответственно, выходы блока вы1347185 ФигЗель М, Сидорова Кравчук Кор Состав Техред ектор Н, Ко ктор 8 Тир ПИ дписное ака Н ГосударственноГо келам изобретений и осква, Ж, Раушс ите ткрытииая наб д, 4/ 13035 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная,бора сектора подключены к другой группе входов регистра.2Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок выбора сектора содержит коммутатор фаз последовательно соединенные блок ключей, блок компараторов, регистр, кодовый преобразователь, выходы которого являются выходами блока выбора 11 Е,ЕИва,)Ьзфйи.ечещаф"Гее" сектора, входы блока ключей и инфор-,мационные входы Коммутатора Фаз объединены и являются входами блока выбора сектора, выходы младших разрядов кодового преобразователя подключены к управляющим входам ключей,управляющие входы блока ключей и регистра объединены и являются управ ляющим входом блока выбора .сектора,