Преобразователь кода в угол поворота вала

(51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВУ СКОМУ СВИ 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГОЛ ПООРОТА ВАЛА(57) Изобрететике и вычислибыть использо й, В.П. КоСоловей ычислительньми исполнител тельство СССР М 1/66, 1986. повьппе(61) (21) (22) (46) (72) Д.Н, (53) (56) У 136 363472 465292/24-24 8.06.88 8,02.90. БюлИ. Немковск иконов и В.Е 81.325(088.8 вторское сви 472, кл, Н 0 ие относится к автомательной технике и может ано для связи цифровых ы устройств с аналоговыными устройствами. С я точности преобразова- й1547070 Йия эа счет уменьшения влияния квадратурной составляющей сигнала с выхода синусно-косинусного врацающегося трансформатора (СКВТ) в преобразователь, содержащий источник 1 опорного напря 5 жения, синусно-косинусный вращающийся трансформатор 2, переключатель квадрантов 3, двигатель 4 с редуктором, усилитель 5, Фильтр 6, аналоговый Коммутатор 7, цифроаналоговый преобразователь 8, компаратор 16, регистр 17 хранения кодов, функциональный преобразователь 18 кода в код и циф"ровой коммутатор 19 кодов, введены сумматор 9, ФЧВ 10, фильтр 11, ком" Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи цифровых вычислительных устройств с аналоговыии исполнительными устройствами, 25Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет уменьения влияния квадратурной составлянцей сигнала с выхода статорных обмоток синусно-косинусного вращаюцего я трансформатора.На фиг. 1 представлена структурнаяхема предлагаемого преобразователя; а Фиг. 2 - диаграммы, поясняющие ринцип его работы.Преобразователь кода в угол пово 1 ота вала содержит источник 1 опорно 1 о напряжения, синусно-косинусный ,,вращающийся трансформатор (СКВТ) 2, коммутатор 3 квадрантов двигатель , 40 4 с редуктором, усилитель 5, первый фильтр 6 нижних частот, аналоговый коммутатор 7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, сумматор 9, фазочувствительный выпрямитель (ФЧВ) 10, 45 Второй фильтр 11 нижних частот, комйаратор 12, источник 13 напряжения Смещения, переключатель 14 импульсов, компараторы 15 и 16, регистр 17, блок 18 функционального преобразования кода в код и цифровой коммутатор 19,Преобразователь работает следующим образом.Угол с, на который должен быть развернут ротор СКВТ 2, представлен в регистре 17 кодом Б, состояцим иэ55 Кода старших разрядов и кода младших разрядов. На первый вход коммутатора 3 квадрантов с выхода СКВТ 2 параторы 12 и 15, источник 13 напря.жения смецения и переключатель 14импульсов. Вновь введенные элементыобеспечивают режим работы преобразователя в областях малых рассогласований между входным кодом и фактическим положением ротора С 1 ВТ, приэтом управление аналоговым коммутатором осуществляется от суммарногосигнала выходных обмоток СКВТ, чтопозволяет практически полностью исключить погрешность преобразования,вызываемую наличием квадратурной составляющей в сигналах выходных обмотках СКВТ, 2 ил. поступает сигнал Узап о, а на второй, вход - Усово, где П = П зпсос выходное напряжение источникаС выхода коммутатора 3 квадрантов выходные сигналы СКВТ 2, приведенные к первому квадранту, поступают на аналоговые входы аналогового коммутатора 7.Для управления аналоговым коммутатором 7 используется один иэ двух сформированных сигналов прямоугольной формы несущей частоты опорного напряжения: первый - с помощью компаратора 16 от источника 1 опорного напряжения, второй - с помощью сумматора 9 и компаратора 15, причем входы сумматора 9 подключены к выходу коммутатора 3 квадрантов.Первый иэ сформированных сигналов прямоугольной формы может иметь сдвиг по фазе по отношению к полезным составляющим сигналов статорных обмоток СКВТ 2, второй не имеет подобного сдвига.В первом квадранте напряжения на входах коммутатора 3 квадрантов обратны по фазе, что необходимо, поскольку на выходе фильтра 6 нижних частот должен формироваться сигнал, пропорциональный разности заданного угла Ы и угла рассогласования СКВТ 2.В связи с этим для того, чтобы в первом квадранте в сумматоре 9 происходило сложение по абсолютной величине мгновенных значений амплитуд выходных напряжений коммутатор 3 квадрантов, на входе сумматора 9 производится вычитание входных напряжений.5 15На Фиг. 2 а, показаны зависимости действующих напряжений У и П на1 2 выходе коммутатора 3 квадрантов от угла рассогласования СКВТ, приведенного к первому квадранту; на фиг,2 а - зависимости Н суммы действующих напряжений П, и Ц от угла рассогласо/ вания СКВТ, при этом положительные значения Ц, и У соответствуют совпадению их Фаз с фазой опорного напряжения, а отрицательные - обратной фазе, Напряжение с выхода сумматора 9, демодулированное Фаэочувствительным выпрямителем 10 и сглаженное фильтром 11, по Форме совпадает с формой напряжения У на фиг.2 8,Из Фиг. 2 в видно, что фаза сигнала на выходе сумматора 9 совпадает с фазой опорного напряжения при о( ( О(. б Ь (, где 0=-45, Ы= 135. Сигнал с выхода фильтра 11 поступает на компаратор 12, на вход которого подается и напряжение смещения (Фиг.2 В) с выхода источника 13 напряжения смещения. На выходе компаратора 12 формируется высокий потенциал фиг2 ъ) в диапазоне с ( о( Ысуженном на несколько градусов по отношению к интервалу Ы, ( о ( Ы,благодаря напряжению смецения от источника 13. Это необходимо, поскольку при ,= Ы и Ы = Ы напряжение на выходе сумматора 9 и импульсы на выходе компаратора 15 будут отсутствовать.Таким образом, при о ( О (с 4,т е при высоком потенциале на выходе компаратора 12, переключатель 14 импульсов находится в исходном положении, при котором он передает на уп-. равляющий вход аналогового коммута тора 7 импульсы с выхода компаратора 15, совпадающие по Фазе с Фазой полез ных составляюцих статорных обмоток СКВТ, обеспечивая подавление квадратурных составляющих. При больших углах рассогласования на выходе компаратора 12 низкий потенциал (фиг.2). Переключатель 4, подключенный на управляющий вход аналогового коммутатора .7, передает импульсы с выхода компаратора 16, сформированные от опорного напряжения. Поскольку они сдвинуты по Фазе по отношению к полезной составляющей сигналов СКВТ, полного подавления квадратурной составляющей не будет. Однако это не скажется на точности преобразования, так как полезная составляющая будет Выходное постоянное напряжениефильтра 6 через усилитель 5 воздействует на двигатель 4, который разворачивает ротор СКВТ 2 до устранениярассогласования между Ы и Б,Таким образом, при малых углахрассогласования между о и И на управляющий вход ФЧВ 10 поступает сигнал,совпадающий по частоте и Фазе с полезной составляюцей выходных сигналовСКВТ, что обеспечивает подавлениеквадратурной составляюцей и повышаает точность преобразования. 25 30 Формула изобретения 35 Преобразователь кода в угол поворота вала по авт. св. В 1363472, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены сумматор, фазо,чувствительный выпрямитель, второй и третий компараторы, второй фильтр нижних частот, источник напряжения смещения, а между выходом первого компаратора и управляющими входами аналогового и цифрового коммутаторов включен первым входом и выходом переключатель импульсов, первый и второй выходы коммутатора квадрантов соединены соответственно .с инвертируюцим и неинвертирующим входами сумматора, выход которого соединен с входом второго компаратора и одним входом Фазочувствительного выпрямителя, выход которого через второй фильтр нижних частот соединен с первым входом третьего компаратора, выход которого соединен с управляющим входом пере 40 45 50 55 47070 6значительно больше паразитной составляющей и последняя не сможет изменить знак результирующего напряжения на выходе фильтра 6.Блок 18 из входного кода Н регистра 17 формирует коды Л = сов Л иЯ = в 1 п М. В первый полупериод опорного напряжения на входы ПАП 8 поступают сигналы и. вп( - Н) и сов М,а во второй полупериод - сигналыП сов( Ы- М) и вп И. ЦАП 8 работает в режиме перемножения входныхсигналов, поступающих на аналоговыйи цифровой входы. На выходе усилителя 5 выделяется постоянная составляющая разности выходных напряженийЦАП 8 в двух полупериодах, пропорциональная в п ( о - И) .201547070 Составитель В. ФатеевТехред Л. Сердюкова,Леж рректор В Гирня дакт Подписно ираж 666 Заказ 8 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5изводственно"издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул на,101 ключателя импульсов, выход первогокомпаратора соединен с другим входомаэочувствительного выпрямителя,выход второго компаратора соединен с вторым входом переключателя импульсов,выход источника напряжения смещениясоединен с вторым входом третьегокомпаратора. з О Х г