Преобразователь угол код

(Л Дь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР,56) Авторское свидетельство СССР М 439835,кл, Н 03 М 1/26, 1978.Авторское свидетельство СССР М 413515, кл. Н 03 М 1/64, 1976.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ - КОД (57) Изобретение относится к автоматике, информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и регулирования, а более конкретна в навигационных системах, Целью изобретения является повышение точности преобразователя угол-код. Изобретение относится к автоматике, информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и регулирования, а именно в навигационных системах.Известны преобразователи угол-код, содержащие генератор импульсов, делитель частоты, формирователи импульсов, фаэовращатель, фильтр, позволяющие преобразовать угол поворота вала фазовращателя в цифровой код с промежуточным преобразованием в фазу напряжения,Однако такие преобразователи не обеспечивают высокой точности иэ-за неста. бильности параметров фильтра при изменении условий эксплуатации, Стабильность же параметров и характеристик при изменении условий эксплуатации является.,Ж, 1748 Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, дешифратор 3, формирователи 4, 5 импульсов, фазовращатель 6, фильтр 7, фаэосдвигающий узел 8, формирователь 9 фазового импульса, регистр 10 памяти, Фазосдвигающий узел 8 позволяет устранить начальный фазовый сдвиг фильтра 7. Для устранения переменного сдвига фазы фильтра введен фазовь:й детектор 12, преобразователь напряжениекод 19 и цифровой сумматора 11. Напряжение на выходе фазового детектора, пропорциональное изменению фазы фильтра, преобразуется в код в блоке 19, а затем полученным кодом производится корректировка результата основного преобразования в цифровом сумматоре. 1 ил. одним иэ основных моментов при проектировании аппаратуры.Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угол-код. содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входами делителя частоты и дешифратора. Выходы дешифратора связаны с входами формирователей импульсных напряжений. Выход фазовращателя через фильтр подключен к формирователю фазового импульса. Использование в таком преобразователе серийно выпускаемых фильтров в интегральном исполнении улучшает удобства при регулировке и эксплуатации, уменьшает габариты и потребляемую мощность, повышает технологичность,Однако такие фильтры имеют нестабильную фазовую характеристику при изменении температуры окружающей среды,что, в конечном счете, не позволяет получить высокую точность преобразования,Целью изобретения является повышение точности преобразователя угол-код.Для достижения этой цели в преобразователь введены фазовый детектор, блокпреобразования напряжение-код, фазосдвигающая цепь и цифровой сумматор; причем вход фаэосдвигающей цепи соединен свыходом Фильтра, а выход соединен с входом формирователя фазового импульса иодним входом фазового детектора, второйвход которого соединен с выходом фазовращателя, а выход соединен с одним входомблока преобразования напряжение-код,другой вход которого соединен с выходомгенератора ймпульсов, а выход соединен содним входом цифрового сумматора, другойвход которого соединен с выходом регистрапамяти, а выход является выходом преобра зователя угол-кодНа чертеже пРедставлена структурнаясхема предлагаемого преобразователя.Преобразователь угол-код содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты,дешифратор 3, формирователи 4 и 5 импульсов, фазовращатель 6, фильтр 7, фэзосдвигающий узел 8, формирователь 9 фазовогоимпульса, регистр 10 памяти, цифровойсумматор 11, фазовый детектор 12; Состоящий иэ фазоинвертора 13, аналогового-сумматора 14, фильтра 15, фаэосдвигающйхцепей 16 и 17 и фэзочувствительного выпрямителя 18, и блок 19 преобразовайиянапряжение-код.Преобразователь работает следующимобразбм.Импульсы, вырабатываемые генератором 1, посгупают для счета в делитель 2 идля синхронизации в дешифратор 3, на выходах которого появляются импульсй. Временной интервал между импульсами нэ. первом и втором выходах дешифратора 3равен - . где Т - период последовэтельноТ2сти кодов на выходе делителя 2. Аналогичновременной интервал между импульсами натретьем и четвертом выходах дешифрэгора3 равен - . Временной интервал между.Т2импульсами на первом и третьем выходахравен - . Такого временного соотношенияТ4можно достичь, например, если формировать импульсы на выходах дешифраторэ 3 вследующих случаях:на первом выходе при И=О,Ивах +1на втором выходе при й=на третьем выходе при й 4 на четвертом выходе при М 4 5 где й - значение выходного кода делителя 2;йаах - максимальное значение выходного кода М делителя 2.С первого и второго выходов дешифра тора 3 импульсы поступают на входы формирователя импульсов 4, а с третьего и четвертого выходов дешифратора 3 импульсы поступают йа входы формирователя импульсов 5. При появлении импульса нэ 15 первом выходе дешифратора 3 на выходе формирователя 4 устанавливается напряжение Оо, При появлении импульса на втором выходе дешифратора 3 напряжение на выходе формирователя 4 сбрасывается в йоль, 20 Таким образом, на выходе формирователя 4 образуется напряжение типа меандра с пе- риодом Т. Аналогичным образом на выходе формирователя 5 образуется найряжение типа меандра с периодом Т, но это напряже . ". :.Т ние сдвинуто на временной интервал - от 4носительно напряжения на выходе формирователя 4,Таким образом, на выходах формировэ телей 4 и 5 имеются квадратурные напряжения типа меандра с периодом Т.На выходе фазовращателя 6 имеется периодическое напряжение Ов с:периодом Т. первая гармоника Оо которого сдвинута по 35 фазе относительно нулевого момента последовательнбсти кодов на выходе делителя 2 на величину,равную углу р поворота вала фаэовращателя 6; т.е. равйа:О 6=0 оз и ( ш 1 + ф), 40.1 где а =2 ж круговая частота;ф - угбл поворота вала фазовращателя 6.,Фильтр 7 выделяет первую гармонику Оа однако сдвигает ее по фазе на угол (а+а ), характеризующий данный фильтр 7, Таким ббразом, напряжение на выходефильтра 7 рэано, 5 О ОгОо з 1 п(а 1+ р+ а+аф), (2) где а - постоянная составляющая фазы фильтра 7;,аф - переменная составляющая фазыфильтра, зависящая от температуры окру- жэющей среды,Фазосдвигэющий узел 8 сдвигает напряжение От, поступающее на ее вход на угол (- а), Таким образом. на выходе фазосдвигающего узла 8 напряжение равно;, Циткина ски каз 2511 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж,Раушская наб., 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина ои Формирователь 9 фазового импульса может быть собран на микросхемах 521 СА 2, 133 ТМ 2, 133 ЛАЗ.Регистр 10 памяти может быть собран нэ микросхемах 133 ТМ 2, 133 ТМ 5, 133 ТМ 7,Цифровой сумматор 11 может быть собран на микросхемах 133 ИМ 1, 133 ИМ 2, 133 ИМЗ,фэзоинвертор 13, аналоговый сумматор 14 и фазочувствительный вь.прямитель 17 могут быть собраны на базе операционного усилителя и могут быть выполнены на микросхемах 544 УД 2 А, 284 КН 1 А, резисторах, конденсаторах,Блок 19 преобразования напряжениекод может иметь различное исполнение, в частности может быть построен по методу последовательного счета на микросхеме 133 ЛАЗ, 133 ИЕ 5, 133 ТМ 2, 521 СА 2, 301 НР 1 АВ, 544 УД 2 А, 284 КН 1 А,Принципы построения делителя 2 частоты, дешифратора 3, регистра 10 памяти, цифрового сумматора 11 известны,Формула изобретения Преобразователь угол-код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом дешифратора непосредственно и через делитель частоты с одним входом регистра памяти и другим входом дешифратора, выходы которого по парно соединены с соответствующим формирователем импульсов, выходы которых соединены со входами фазовращателей, выход которого соединен с входом фильтра и формирователь фазового импульса, соеди ненный с другим входом регистра памяти,о т л и ч а ю щ и й с я твм, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены фазовый детектор, блок преобразования напряжение - код, цифровой 15 сумматор и фазосдвигающий узел, вход которого соединен с выходом фильтра, а выход - с входом формирователя фазового импульса и.с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с 20 выходом фазовращателя, а выход - с однимвходом блока преобразования напряжение-код, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов. а выход подключен к одному входу цифрового сум матора, другой вход которого подключен квыходу регистра памяти.