415688

415688 Союз СоветскикСоциалистицескихРеспублик РЕТЕНИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ льства Ъ ависимое от авт. сви.1972 ( 1735334/18-24) с 900 Заявлен соединением зая и Ъе иорите осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изооретенийи открытий УДК 681.355(088.8) овано 15.11.19 юллетень Ъе исания 2 У 11.19 Дата опубликования вторыобретения В кин и И. В, Карасе аявител ХОТСЧЕТНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТ ТИПА ВАЛ - ФАЗА - КОД2 На мого образо грамм ние коиг. 1 привелалого-цпфро атсля наработы схе а (а+1) с ена блок схема преллвого лвухотсчетногофиг. 2 - временная мы, определяющей з аршего разряла. аепре- диа 1 ачеИзобретение относится к области вычислительной техники и может быть использованопри автоматизации различных систем.При совместной работе ЦВМ с системой,имеющей в качестве выходных датчиков вращающиеся трансформаторы или сельсины, необходимо решать задачу преобразования угловых положений роторов этих датчиков вдвоичный код,Известен аналого-цифровой прсобр азователь (ЛЦП) углового положения ротора датчика при однофазном его питании на основедвойного фазорасщепителя, выходные напряжения которого получают двойной сдвиг пофазе при изменеции углового положения ротора датчика, и последующего преобразования фазового угла между выходными напрякениями фазорасщепителя в двоичный ход спомощью пересчетсной схемы.К недостаткам такого ЛЦП следует отнести 20ограничение диапазона изменения угловогоположения ротора датчика - угол поворотаротора датчика не должен превышать 180,поскольку фазовый угол между выходныминапряжениями фазорасщепителя не может 25превышать Зб 0.Целью настоящего изобретения является построение высокочастотного аналого-цифровогопреобразователя углового положения роторадатчика при олнофазном его питании с рас ширением диапазона изменения углового положения ротора до 360.Предлагаемый (и+1) -разрядный ЛЦП представляет собой двухотсчетцую систему. Младшие г разрядов (точный отсчет) выходного кола ЛЦП соответствуют угловому положению ротора датчика в пределах каждого его полуоборота и формируются путем полсчета количества импульсов от генератора синхронизцруюьцпх импульсов за интервал времени, соответствуюгцнй фазовому углу между выходными напряжениями двойного фазорясщепителя.Старший (и+1) разрял выходного кода ЛЦП соответствует количеству полуоборотов (в пределах одного оборота) ротора датчика и формируется в результате сопоставления (дешифрирования) значения кода (а) старшего разряда точного отсчета с грубым отсчетом величины фазового угля одного пз выходных напряжений двойногс фазорасщспнтеля, определенной с точностью Ло квадранта напряжения, сдвинутого на 45 относительно питающего датчик напряжения.(7) 40 Формирователь 1, представляющий сбой а-разрядцый счетчиковый делитель с резонансным выходным усилителем, преобразует высокочастотные импульсы от генератора 2, поступающие с частотой , в синусоидальцое одцофазпое напряжение У, равное А - амплитуда напряжения.Выходные напряжения Уи У 1, датчика 3,равныеУ = Урй 81 п а; (2)У, == - УЙ 81 п (а - 0), (3) где Й - коэффициент трансформации датчика;а - угловое положение ротора датчика; О - угол пространственного сдзига выходных обмоток датчика между собой (для ВТ 0=90); поступает на двойной фазорасщепитель 4, выходные напряжения которого У,1 и У, равныУ,= А 1 е 1-1 = А,З 1 П (щ 1+ а) (4) У - . А,е 1- = А, з 1 п (щ 1 - а), (5) где А,1 и А, - амплитуды соответствующих напряжений.Детекторы нуля 5, 6 формируют импульсы в моменты прохождения входных напряжений через нуль, т. е. в моменты времени, когда У,1=0,")О, и С,=О, а)О,44 Триггеры 7, 9, 12 схемы совпадения 8, 1 О, 13 и счетчик 11 представляют собой пересчетную схему 14.Одновременно импульс с выхода схемы сов падения 13 через схему задержки 15 (задержка ца время окончания переходных процессов в счетчике 11 поступает на дешифратор 16, определяющий значение кода а,+, старшего разряда, соответствующее количеству полу оборотов (в пределах одного оборота) ротора датчика.Схема 17 представляет собой фазосдвигающую РС-цепочку и осуществляет сдвиг входного напряжения У на +45.15 Схема 18 представляет собой фазосдвигающую РС-цепочку и осуществляет сдвиг входного напряжения У на - 45.Усилители - ограничители 19, 20 преобра.зуют входные синусоидальные сигналы в ло гические сигналы 1, и 1, равные:1 при 315(щ 1(360 и 0(щ 1(1350 при 135(щ 1(315; 1 при 45 (Ы 225,0 при 225(щ 1 (360" и 0 ( щ 1(45,Алгоритм определения значения кола а+1следует из рассмотрения диаграммы, приведенной на фиг. 2, гдет - тр - смещенные на 45 относительнонапряжения У квадранты;35а, - значение кода в старшем разрядесчетчика 11 в зависимости от фазового угла (р,) напряжения Уучитывая, что 1 р.1=2 рс и а=О при 0 (ср,(180,а= 1 при 1804 у,(360.При поступлении импульса запрос триггер 7 срабатывает и подготавливает схему совпадения 8. В момент прохождения напряжения У,1 через нуль детектор пуля 5 (детектор стартового импульса) формирует импульс, который проходит через схему совпадения 8, сбрасывая триггер 7 в исходное состояние и переключая триггер 9 в состояние, при котором схема совпадения 10 пропускает ца вход счетчика 11 высокочастотные импульсы от генератора 2. Одновременно от импульса с выхода схемы совпадения 8 срабатывает триггер 12, подготавливая тем самым схему совпадения 13.В момент, когда напряжение У, проходит через нуль, детектор нуля 6 (детектор стопо- вого импульса) формирует импульс, который проходит через схему совпадения 13 и сбрасывает триггеры 12, 9 в исходное состояние. В результате блокируется схема совпадения 10 и количество импульсов, поступившее от генератора 2 в счетчик 11, пропорционально фазовому углу 1 р 1 между выходными напряжениями У,1 и Ур двойного фазорасщепителя Так, если вектор У, (или формируемый от 45 ианего импульс 11,) находится в квадранте т 1 и а= 1, то а+1=1; если вектор У, находится в квадранте тз и а,=О, то а+= 1; во всех других случаях а +1=0.Определение квадранта фазового угла вектора У, через смещенные квадранты т - ;тспозволяет определить значение кода а+1 без использования значения кода а в тех сли случаях, когда вектор У находится в квадрантах т. или тр из четырех, что обеспечивает более экономичную аппаратурную реализацию алгоритма,Дешифратор 16 формирует значение кодаа+1 в следующей зависимости от входных сигпалов:60 апр 1 = р (1,р 1 рра + 1 р 1 рра+ Г 1 рр) (8)где 1,= т,;11,р -- т,;65 1,р 1 рр - - ир,415688 14 а 1 а иг l Предмет изобретения Двухотсчетный аналого-цифровой преобразователь типа вал - фаза - код, содержащий генератор импульсов, соединенный с формирователем однофазного синусоидального напряжения, двойной фазорасщепитель, один выход которого соединен с детектором нуля начала отсчета, а другой выход - с детектором нуля окончания отсчета, пересчетную схему, выполненную на триггерах и счетчике, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия преобразования, а также расширения диапазона изменения углового положения ротора датчика, в него введены схема задержки, дешифратор, две фазосдвигающие цепочки, два усилителя, 5 причем входы двух фазосдвигающих цепочексоединены с выходом формирователя однофазного синусоидального напряжения, а выходы через усилители соединены с первыми двумя входами дешифратора, третий вход ко торого через схему задержки подсоединен кстопорному входу пересчетной схемы, а четвертый - к выходу старшего разряда счетчика пересчетной схемы.415688 Составитель И. Базаркина Техред А, Камышникова Корректор А, Дзесова Редактор Л, Цветкова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1421/12 Изд. М 1278 Тираж 624 Подписное ЦНИИГ 1 И Государственного комитега Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/Б