Способ преобразования угла поворота вала в код и устройство для его осуществления

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7365 А 1 51)4 Н 03 М 1/6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ДЕТЕЛЬСГВ К АВТОРСКОМ 54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПООРОТА ВАЛА В КОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Дорошенк втома и мотво СССР 4, 1982. о СССР 4, 1986. вом ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение отн тике и вычислительно жет оыть использован логовых источников и фровым вычислительным ится ктехникедля свяормацииустройс1457165 С целью повышения быстродействия пу- тем Формирования кода угла в произвольные моменты времени несколько раэ за период питающего напряжения по% способу преобразования угла поворота вала в код, основанном на Формировании опорных квадратурных сигналов переменного тока 11 и Ц, преобразовании угла поворота в один Фазный сигнал переменного тока Б, определении первого значения Б 1,напряжения одного Фаэного сигнала, определении второго значения напряжения, квадратурного первому, и сравнении их между собой по модулю, вычислении кода угла, формируют другой Фазный сигнал переменного тока Цквадратурный сигналу 11, определяют в произвольный момент времени 1; одновременно с первым Б; второе значение. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналоговых источников информа.ции с циФровым вычислительным устройством. 5Цель изобретения - повышение быстродействия преобразования,На чертеже представлена структурная схема устройства для преобразования угла поворота вала в код.Устройство содержит источник 1квадра.урньгх напряжений, Фазовращатель 2, аналого-циФровые преобразователи (ЛЦП) 3-6, вычислитель , генератор 8 импульсов. Вычислитель 7содержит сумматоры 9-11, вычитатели12 и 13, цифровые компараторы 14 и15, блоки 16 и 17 сравнения модулей,квадраторы 18 и 19, блоки 20 и 21деления, блоки 22 - 24 функционального преобразования кодов (ФПК), выполненные в виде блоков постояннойпамяти, арифметико-логические блоки25 и 26, регистр 27 и кодовую шину 28.25Способ преобразования угла поворота вала в код заключается в том,что источник 1 Формирует опорныеквадратурные сигналы переменноготока Б, = Бзхпд 1: и Ц= Бсозю,которые поступают на входы фазовращателя 2, где преобразуются в два Б; другого фазного сигнала, третье11 и четвертое Ц ; значения напряжений квадратурных сигналов а величину угла поворота Ы определяют поФормуле, В устройство для осуществления способа, содержащее источник1 квадратурных напряжений, Фаэовращатель 2 и вычислитель 7, введеныаналого-цифровые преобразователи(АЦП) 3-6 и генератор 8 импульсов,по переднему фронту которого А 1513-6 формируют коды мгновенных значений входных и выходных сигналовфаэовращателя 2Вычислитель 7 повыходным кодам АЦП 3-6 Формиру"ткод угла, который задним Фронтомимпульса генератора 8 Фиксируетсяв регистре 7 вычислителя, откудапередается потребителю, 2 с, и1 з.п. Ф-лы, 1 ил. Фазных квадратурных сигнала переменного тока Б= Бзп(жс+) и 11 .= асов(ы+Ф), сдвинутых по Фазе пропорционально углу Н поворота ротора Фазовращателя 2 относительно опорных сигналов Б, и 11. В произвольный момент времени С по импульсу1генератора 8, несинхронизированного с частотой источника 1, определяют на АЦП 3-6 коды мгновенных значений напряжений опорных и Фазных сигналов переменного тока Б ; - 1, . Выходные коды АЦП 3-6 поступают на информационные входы вычислителя 7. В блоке 16 сравнивают по модулю значения напряжений опорных сигналов Би Б , , а в блоке 17 сравнивают по модулю значения напряжений фазных сигналовЦ ,и В ;. В сумматорах 9 и 10 Формируют суммы значений напряжений опорных Б,; + ц, и Фазных Б ; + 11, сигналов соответственно, а в вычитателе 12 Формируют разность Б , - Ц ;.В цифровом компараторе 14 срав- нивают между собой значения напряжений опорных сигналов Б;и Б а в цифровом компараторе 15 сравнивают между собой значения напряжений фазных сигналов 11, и БА;. В квадраторах 18 и 19 формируют квадп ос туп ающи е11 лок К выходах которого ы агсг 8 ц, . По к поступает код, соАрифметико-лог формирует коды ага арифметико-ло формирует коды (- 180. Выходной ко фазовращателя 2 ателе 13 одовои ответс ются ко шине 28 ющий 18 ий ичесс 8гиче блок 25 + тп 180 блок 2 бц + п ий рмируется поворотв вычи с= (-1) агся 1.п ц+ц,о--- "-+ тп 180 )Ц 2- Ц 180 чеых е ц,о гналов; Ф ой- поц,Р а и едпри ць 1 ц и ц и-1 п Ц 2 и тп = при и ц, )ц и Ц, -Ц 2 пр б тени мула раты опорных напряжений ц 2, и ц 2 .ф сумма которых образуется в сумматоре 11, На выходах блока 23 ФПК ормируются значения 2(ц 2. + ц. ),2 которые в качестве делителя поступают на входы блока 21. На выходах блока 21 формируются коды отношений(агсГ.8 Ць;+ тп )и задним фронтом импульса гене ра 8 переписывается в регистр откуда передается потребителю.В предлагаемом способе и ус е осуществляется компенс грешностеи, вызванных неортог ностью и неравенством амплиту ющих напряжения, Цикл работы лагаемого устройства определя суммарным временем преобразов одного АЦП и цикла работы выч теля 7. В результате быстроде вие предлагаемых способа и ус ва увеличивается. 1.Способ преобразования угла поворота вала в код, основанный на формировании опорных квадратурных сигналов переменного тока, преобразовании угла поворота вала в один фазный сигнал переменного тока, сдвинутый по фазе пропорционально углу поворота относительно одного из опорных квадратурных сигналов, определении первого значения напряжения одного фазного сигнала, определенни второго значения напряжения, квадратурного первому, и сравнении их между собой по модулю, вычислении кода угла в зависимости от результата сравнения, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения быстродействия преобразования, в нем преобразуют угол поворота вала в другой фазньпЪ сигнал пере менного тока, квадратурный одному фазному сигналу, определяют третье и четвертое значения напряжений для опорных квадратурных сигналов, определение второго значения напряжения, квадратурного первому, осуществляют для другого фазного сигнала одновременно с определением первого значения напряжения для одного фазного сигнала и с определением третье го и четвертого значений напряжений для опорных квадратурных сигналов, момент определения значений напряжений выбирают произвольно, а величину 5 кода угла вычисляют по формуле цэ + ц о- первое и второе з ния напряжений фаз- третье и четвертое чения напряжений оп ных квадратурных си лов;при ц 4 ц 4. 2. Устройство для преобразованияугла поворота вала в код, содержащее 5 О источник квадратурных напряжений, выходы которого соединены с входамифазовращателя, вычислитель, выходыкоторого являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 55 что, с целью повьппения быстродействия устройства, в него введены четыре аналого-цифровых преобразователяи генератор импульсов, выходы источника квадратурных напряжений и фа57165 Составитель А. СмирновТехред.М.Ходанич Корректор Г. Решетник Редактор А. Мотыль Заказ 7563/58 Тираж 879 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 14 зовращатель соединены с информационными входами соответственно первого, второго, третьего и четвертого аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым информационными входами вычислителя, а выход генератора импульсов соединен с входами синхронизации аналого-цифровых преобразователей и вычислителя.3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вычислитель содержит три сумматора, два вычитателя, два квадратора, два блока деления, три блока функционального преобразователя кодов, два цифровых компаратора,два блока срав 1 нения модулей, два арифметикологических блока, регистр и кодовую шину, входы первого и второго квадраторов являются соответственно первым и вторым входами вычислителя и попарно соединены с входами первого сумматора, первого вы-читателя, первого цифроцого компаратора и первого блока сравнения модулей, выходы первого сумматора и первого вычитателя соединены с входами первого блока деления, выходы первого блока деления соединены с входами первого блока функционального преобразования кодов, выходы которого, выходы первого цифрового компаратора, выходы первого блока сравнения модулей и кодовая шина соединены соответственно с первыми,вторыми, третьими и четвертыми группами входов первого арифметико-логического блока, выходы которого. соединены с первыми входами второговычитателя, входы второго блокасравнения модулей являются третьими четвертым входами вычислителя и 1 О попарно соединены с входами второгоцифрового компаратора и входамивторого сумматора, выходы которогосоединены с первыми входами второгоблока деления, выходы первого ивторого квадраторов соединены свходами третьего сумматора, выходыкоторого через второй блок функционального преобразования кодов соединены с вторыми входами второго блока деления, выходы второго блокаделения соединены с входами третьего блока функционального преобразования кодов, выходы которого, а также выходы второго цифрового компа Б ратора, выходы второго блока сравнения модулей и кодовая шина соединены с первыми, вторыми, третьимии четвертыми группами входов второго арифметика-логического блока,выходы которого соединены с вторыми входами второго вычитателя, выходы второго вычитателя соединеныс информационными входами регистра,вход синхронизации которого является входом синхронизации вычислителя, а выходы регистра являются выходами вычитателя.