Способ циклического преобразования угла в код

О П-.И:-С А Н И Е 280065ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Соеетскиа Социалистическиа РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 15 Л 11.1967 (М 1140755118-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 26.Ч 111,1970, Бюллетень27Дата опубликования описания 1 б.ХП.1970 Кл. 42 гп, 3/00 МПК Н 031 с 13/02УДК 681,3,053(088,8) Комитет оо делам иаобретений и открытий ори Совете Министров СССРАвторизобретения Д. В, Свечарник Заявитель Научно-исследовательский институт теплоэнергетическогоприборостроения СПОСОБ ЦИКЛИЧЕСКОГ 0 ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА В КОД Предложение относится к области аналого- дискретного преобразования информации,Известны способы циклического преобразования угла в код путем сравнения пространственной шкалы синхронных и синфазных опорных частот и частот, формируемых с помощью многошкального фазозадающего устройства.Эти способы обладают ограниченной точностью, так как жесткая фиксация опорных частот не позволяет оценивать перемещения, эквивалентные долям их периода.Предложенный способ отличается тем, что точки срабатывания младших разрядов сдвигают в пределах угла, соответствующего кванту шкалы, путем сдвига фаз напряжений опорной пространственной шкалы каждого разряда в сторону увеличения.или уменьшения в зависимости от значений весовых токов старших разрядов, которые подмагничивают либо разрядные трансформаторы младших разрядов, либо их шунты, а полное значение кода, эквивалентного входному углу, снимают с выходных обмоток незашунтированных разрятч,- ных трансформаторов,Это позволяет повысить точность преобразсвания угла в код. На чертеже приведена схема устройства дляРеализации данного способа,Устройство содержит сельспн-фазовращатель 1 груоого отсчета, сельспн-фазовращатель 2 промежуточного отсчета, сельспн-фазовращатель 3 точного отсчета, входную ось 4, за дающую поворот и непосредственно связанную с осью ротора сельсина 1; точный редуктор 5 между входной осью 4 и осью ротора сельсина 2, точный редуктор б между осью ротора сельсина 2 и осью ротора сельсина 8, 10 трансформатор 7, связывающий выходную обмотку сельсина 1 с п-обмотками разрядов 71 - 7;, грубого отсчета, трансформатор 8, связывающнп выходную обмотку сельсина 2 с обмотками разрядов 81 - 8;, промежуточного 15 отсчета, трансформатор 9, свяэывающий выходную обмотку сельсина 8 с обмотками разрядов 9 - 9;, точного отсчета, задатчпк напряжений 10 с заданной фазой, состоящий, например, из включенных в ту же трехфазную 20 сеть, что н обмотки питания сельсина 1 - 8,трансформаторов 10, - 10, группы вторичных обмоток которых соединены друг с другом так, что на выходных клеммах задатчика образуются напряжения заданных фазы и амплнту ды, например, с фазами на одних клеммах11. - 1-101 , на других У= )ои = и Ф- и,: и Ф-"-"30 - -всего 2" - 1 напряжений для любого числаотсчетпых систем при,г-разрядах, приходящихся па 360 любой отсчетной системы; дифференцирующие устройства 11, - 11,;, формирующие устройства 12, - 12; с выходными обмотками 13; разрядные (выходные) трансформаторы 14,360В приведенных формулах Лср=- является отсчетной точкой младшего разряда системы.При сельсине с числом полюсов, равным 2 Лср= рЛа. При двухполюсном сельсине (как это принято в разбираемом примере выполнения) ЛсО=Ла передаваемого угла.Если исчислять передаваемый угол а в единицах Ла, а фазу напряжения на выходе сель- сина ср в единицах ЛсО, то целочисленные значения этих углов (отсчетные точки) заполнят отрезок числового ряда между нулем и 2" - 1, а значение а= - =2" совпадет со знаДачением а=0; соответствующие значения получат и з = Напряжения с обмоток 8 - 12 (и, соответственно, 81 - 8.-, 9, - 9;,), пройдя через дифференцирующие устройства 11 г - 11; (например, пик-трансформаторы или аналогичные устройства), поступает на фазоуправляемые двухпозиционные устройства 12, - 12; (например, тиристорные, тиратронные и т. п.), обеспечивающие прохождение, например, выпрямленного тока соответственно в цепях 1, - 5, (выход 1) при условииага (И а) - фаэа ПЭПР 51 жЕПИЯ (ОТСЧПТЫваемая от точки перехода из отрицательной полуволны в положительную) в устройство 12 (121 или 12 и т, п.) от соответствующей обмотки 13, зависящая от положения оси а (или от определяемого этим положением состояния разрядов выше к-го) в соответствии с формулои:п1 ааАО+ Х айагг 1 г 10(2) 15 соответствует фазе напряжения на обмотке 13 (13,) при отсутствии токов на выходе разрядов, превышающих К (т. е при А; =0 для 25 всех гК).Число вариантов питания для любого К-горазряда равно 2 и-и.На чертеже показано для системы грубогоотсчета, что при этом напряжение на обмотку 30 135 (высшего разряда к=гг) может подаватьсянепосредственно от фазозадающего устройства 10 при использовании, например, согласующей обмотки 13;, причем фаза напряжения-- 2 и - 1ааааа аиО при гг=5, сОи, = 16,16 Л, - 16360 16 360 180 о2" 32 40 Формирующее устройство 12; срабатываетпри углах 32 а)16 или 360)а)180 и А;=1. При 0(а(16. А;=О. Фаза напряжения, создаваемого на обмотке 13 имеет уже 45 два варианта (2" в=2 и в=2) для А=О иВ первом случае с 112 - =2 --2 - г - О - 1= 8 (р.= 90),где Аг - выход г-го разряда при данном а0 ( а(16,50РВо втором случае юа32) х . 16 = 8+ 16 1 = 24 /р, = 270% в (и .ь) - как и выше, фаза напряжения поступающего от сель- сина (отсчитывается, например, от положительного максимума); где г=О, 1, 2 - число сделанных обходовданной системы (практически, как видно из формул, на результат не влияет;ф) - разброс фазы срабатывания,определяемый параметрами устройства 12, обеспечивается еили в 0,5;2 Для автоматического выбора варианта пред назначены устройства 14, и 14, (для данного, 4-го разряда), например, в виде трансформаторов, отдельные участки магнитопроводов которых могут насыщаться токами выхода вышестоящих разрядов. У трансформатора 14 60 к которому подведено напряжение сг,Р 8 г,ток выхода 5-го разряда насьццает участок магнитопровода, последовательный с участком магнитопровода, на котором размещена выходная обмотка, а у трансформатора 14 к ко торому подведено напряжение с 1 О 112 (по су2800 Ь 5 6 Предмет изобретенияСпособ циклического преобразования угла в код путем сравнения пространственной шкалы синхронных и синфазных опорных частот и частот, формируемых с помощью многошкальцого фазозадающего устройства, отличаюиийся тем, что, с целью повышения точности, осуществляют сдвиг точек срабатывания младших разрядов в пределах угла, соответствующего кванту шкалы, путем сдвига фаз напряжений опорной пространственной шкалы каждого разряда в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от значений весовых токов старших разрядов, которые подмагничивают либо разрядные трансформаторы младших разрядов, либо их шунты, а полное значение кода, эквивалентного входному углу, снимают с выходных обмоток незашунтированных разрядных трансформаторов. 40 45 50 55 Ьеству то же напряжение, что и к трансфортору 144 но с перевернутой на 180 фай) - параллельный участок, шунт магнитоовода. У трансформатора 144, может быть едусмотрен также параллельный путь для тока - шунт с некоторым допОлнительным гнитным сопротивлением, например, в виде здушного промежутка; у трансформатора 4., - соответственно небольшой воздушный омежуток в участке магнитопровода, заням выходной обмоткой. При А;,=0 поток, сепляющийся с выходной обмоткой трансфоратора 144 не встречает насыщенных участв, а на выходной обмотке возникает напряение, соответствующее фазе 8 Лср; у трансорматора 14, при этом не насыщен шунт, агнитное сопротивление которого во много з меньше сопротивления магцитопровода д выходной обмоткой этого трансформато, и напряжение на этой обмотке практиче;и не возникает. Обеспечивается первый васант питания устройства 12,. При А;=1 на пути потока, сцепляющегося выходной обмоткой, появляется сильно на,щенный участок; основной поток идет через унт, и на выходной обмотке напряжения с азой 8 Лср практически не возникает. Зато унт у трансформатора 144 оказывается льно насыщенным, и основной поток этого ансформатора, сцепляясь с его выходной оботкой, создает в ней и далее, в цепи питания .тройства 12 напряжения с требуемой фай 24 Лср.:овершенно аналогично работают устройства14, и 14 обеспечивая автоматическое одведение напряжения соответственно к устэйствам 12 12, и 12, с фазами, определяеыми приведенной выше формулой. На черте.е для иллюстрации этого положения привены схематично устройства 1414 р 142, 14, 14 14, и 14 сработающие анаогично устройствам 144, 144,.Общее число Ж таких или подобных несложых, надежных и малогабаритных устройств типичными свойствами элементов счетноычислительной техники равно 2" - 1 для кажой системы; число напряжений, различающихся по фазе, создаваемых на фазозадаюем устройстве для любого числа т отсчетых систем, равно 2" - 1, так как может быть спользована также переброска концов, подлючаемых ко входу трансформатора, или конов его выходной обмотки (т. е. для разбцаемого случая при а=5 это всего 16 различых напряжений заданной фазы). 5 10 15 20 25 30 35 Устройство работает по Таблице состояний, Каждая горизонтальная строка таблицы соответствует какому-либо текущему значению а (й, соответственно, ср ): в вертикальных столбцах, соответствующих разрядам, в числителе указано относительное значение ср, автоматически устанавливаемого для данного а устройствами 14 в соответствии с формулой (2), а в знаменателе - состояние, выход разряда, т. е. значение А в соответствии с формулами (1 и Г).Разберем, например, строку, соответствующую ср - а=О. Фаза напряжения на обмотке 13; ср, =16. По формулам (1 и Г) А;=О.1Тогда фаза напряжения срана обмотке 18 как разобрано выше, равна восьми А,=О; аналогично прп А 5 -- 0 и А,=О, р=,=4, Аз=ОДалее при А 5=0;А=0 и Аа -- О сна,"а= 3 А=О; и, наконец при А;=А,=А,=А.,=О= с= 1 и А=О; кодовое значение числаааа=О, получаемого на клеммах Б - 1 читается в таблице как последовательность чисел знаменателей; для разбираемой строки 0= 00000.Разберем, например, строку ср= а= 13. Поскольку ср, все время равно 16, А;=О. Тогда сра, по-прежнему равно 8 и, поскольку ср - сна, сс)О, А,=1, Тогда -"а а=4+8, 1+ +16,0=12; 13 - 12)0; А=1; ср,а=2+4, 1+ +8, 1+16, 0=14; 13 - 14(0; А 2=0; ра,а= =1+2, О+4, 1+8, 1+16, 0=13; 13 - 13=0; А,= 1; 13=01101, что действительно, соответс 1 вует записи числа 13 двоичным кодом.(г0, а 0,00 О 0 О0 О 0 0 О по3ил фп4 пСоставитель В. С. Ростковскийактор Б. Б. федотов Техред А. А. Камышникова Корректор Е. И. Мироноваказ 360719 Тираж 480 ПодписноеНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5ипография, пр. Сапунова,