Преобразователь угол-код

эсССЮЗНААйАъ.516083 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Со 1 оз Советскик Социалистических Республик(23) П р нор ит. тОпубликовано 30.05Дата опуоликоваш арственнын коинтет овета Министр ллетень2 елам изобретенийи открытий писания 09.07,7 72) Лгторы иобветни А, Драчук, А. В, Семигин ирнов 71) Заявител 4) ПРЕОБРАЗОВАТ ГОЛ - КО мснные диаграммы работы преобразователя (пи 1 раки обозначены сигналы с соответств 1 1 Ощих ОлокОВ) .ПреобразоВатель содержит зада 10 щий Ген ратор 1 импульсов, двоичный счетчик 2, формирователь 3 синусно-косинусных напряжений, фазовращатель 4, выходной регистр 5, сумматор 6, фазовый детектор 7, выполненный из усилителя-ограничителя 8, дешифратора 9, формирователя 10 импульсов, элементов И 11, 12, реверсивного счетчика 13, линии задержки 14, и блока управления 15.Преобразователь работает следующим образом.Се 1 Нк 2 под действием поступаОщих на его вход импульсов с зядяОщего генератора 1 циклически изменяет свои состояния от нулевого до максимального, определяемого его разрядностшо. Если за начало цикла принять момент перехода счетчика 2 от максимального состояшя к нулевому, то выходные сигналы со ",сех его разрядов будут составлять текуш:й код фазы этого цикла. Цикл работы счетчика 2 не зависит от внешних сгнялов и возмущений и его удобно принять за опорный.В формирователе 3 синуснопряжений прямоугольные сигстарших разрядов счетчика 2в синусоидальные напряжен е-косинусных наналы с выходовпреобразуются ия, сфазирован Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для сопряжения датчиков и счетно-решающих элементов поворотного типа с цифровыми вычислительными устройствами и машинами.Известны преобразователи угол - код, содержащие задаощий генератор импульсов, соединенный со счетчиком, выход которого через формирозатсль синусно-косинусных напряжений соединен с фазовращателем, и фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу фазовращателя.Целпо изобретения является повышение точности и стабильности работы преобразователя при изменении в широких пределах внешних условий.Указанная цель достигается тем, что в преобразователь взедсны сумматор, регистр и блок управления, причем выход сумматора подключен к входу фазового детектора, псрвый вход сумматора соединен с выходом счетчика, а его второй вход - с выходом регистра и с одним входом блока управления, два других входа которого соединены с импульсныъ и числовым Выходами фазового детектора, выход блока управления соединен с входом регистра.Ча фиг. 1 показана блок-схема преобразователя угол - - код; ня 111 иг. 2 приВедены Вреь 3) У Д К 53.087,9 (088,8)ные с циклом счетчика так, что текущий код фазы счетчика 2 является кодом текущей фазы этих напряжений. Эти напряжения используются для запитки фазовращателя 4 по статорным обмоткам.С одной из роторных обмоток фазовращателя 4 снимается синусоидальное напряжение, смещенное по фазе относительно сигналов опорного цикла преобразователя, а следовательно и напряжений запитки фазовращателя 4 на величину , текущего разворота вала фазовращателя 4, т. е. входного вала преобразователя,Преобразование выходного кода, снимаемого с выходного регистра 5, з сдвиг фазы прямоугольпых сигналов осуществляется в комбинационном сумматоре 6 путем непрерывного суммирования к коду текущей фазы опорного цикла, формируемого счетчиком 2, для чего эти коды подаются на входы сумматора. При этом к монотонно и циклически изменяющимся кодам непрерывно суммируется некоторое постоянное число, результатирующие коды без учета самого старшего разряда имеют те же монотонность и цикличность, что и исходные коды, но их цикл смещен на величину суммируемого числа, цикл выходных кодов сумматора 6 при этом переменный.Сравнение фазы переменного цикла с фазой выходного напряжения фазовращателя 2 осуществляется в фазовом детекторе 7 дискретно-цифровым способом. Для этого синусоидальное напряжение с выхода фазовращателя 4 путем двухстороннего ограничения и усиления в усилителе-ограничителе 8 фазового детектора 7 преобразуется в прямоугольное, верхний и нижний уровни которого соответствуют единичному и нулевому уровням сигналов логических элементов, используемых в фазовом детекторе 7, при этом уровни ограничения входного напряжения выбраны так, что длительность выходных сигналов па единичном уровне несколько превышает половину периода их следования.Прямоугольные сигналы с выхода усилителя-ограничителя 8 подаются на первые входы элементов И 11, 12. На вторые их входы поступают импульсы с задающего генератора 1, а на их третьи входы - прямоугольные сигналы (111) и (100) переменного цикла, формируемые путем расшифровки дешифратором 9 определенных состояний трех старших разрядов сумматора 6.На время совпадения сигналов с выхода усилителя-ограничителя 8 с сигналами (111) и (100) переменного цикла импульсы генератора 1 проходят соответствующие элементы И 11, 12 и поступают на суммирующий (с элементов И 11) и вычитающий (с элементов И 12) входы реверсивного счетчика 13.Расшифрованные дешнфратором 9 состояния старших разрядов сумматора 6 и начальная выставка положения входного вала преобразователя подобраны так, что при точном соответствии выходного кода преобразовате 5 10 15 )25 30 35 4 Э 45 дЭ 5 Ь 60 65 4ля положению его входного зала 16 сигналы дешифратора (111) и (100) строго симметричны относительно импульсов с выхода усилителя-ограничителя 8, при этом число импульсов на суммирующем входе реверсивного счетчика 13 равно числу импульсов на его вычитающем входе, и после окончания выходного импульса усилителя-ограничителя 8 реверсивный счетчик 13 будет находиться в нулевом состоянии.Такое состояние преобразователястойчивое, а его выходной код является кодом положения его входного вала. Если теперь входной вал преобразователя сместить в ту или иную сторону на некоторый угол, то фаза выходного напряжения фазовращателя 4 изменится на эту же величину, выходные импульсы усилителя-ограничителя 8 так же смещаются в соответствующую сторону и нарушается их симметрия относигельно сигналов (111) и (100) дешифратора 9. Прн этом в зависимости от величины угла смещения входного вала и его направления число импульсов на одном из входов реверсивного счетчика 13 увеличивается, а на другом - уменьшается, и после окончания выходного импульса усилителя-ограничителя на реверсивном счетчике 13 будет зафиксировано число, величина которого пропорциональна величине угла смещения входного вала, а знак будет совпадать с направлением этого смещения,С окончанием выходного импульса усилителя-ограничителя в формирователе 10 импульсов вырабатывается импульс, по которому посредством блока управления 15 по состоянию реверсивного счетчика 13 осуществляется корректировка кода выходного регистра 5, т, е. выходного кода преобразователя, а через линию 14 задержки - сброс реверсивного счетчика 13.Одним из вариантов построения блока ,правления 15 может служить сумматор, в котором к выходному коду преобразователя суммируется (с учетом знака) код состояния реверсивного счетчика 13, пропорциональный углу смещения входного вала преобразователя. Очевидно, что после корректировки кода выходного регистра 5 преобразователь приходит к своему устойчивому новому состоянию, причем при использовании в качестве блока управления 15 сумматора этот переход осуществляется в наиболее короткое время,На диаграммах (см. фиг. 2) выходной код преобразователя представлен шестиразрядным, выходной вал - неподвижным и повернутым на положительную величину, равную 111 единицам, т. е. 7/64 долям угла полного оборота, а выходной код равным 001001 (левая часть диаграмм) и 000111 (правая часть диаграмм). По диаграммам легко проследить, как выходной код преобразователя 001001, превышающий на две единицы код 000111 истинного положения вала, приводится к этому коду за один цикл работы преобразователя.При выходном коде 001001 симметричность сигналов (111) и (100) дешифратора 9 относительно выходного импульса усилителя-ограничителя 8 нарушена - сигналы (111) и (100) смещены вправо на два единичных интервала, в результате чего на суммирующий вход реверсивного счетчика 13 через элемент И 11 проходит два импульса, а на его вычитающий вход - шесть, и по окончании импульса на выходе усилителя-ограничителя 8 на реверсивном счетчике 13 фиксируется код, равный четырем отрицательным единицам. Половина значения этого кода (со смещением на один разряд вправо) суммируется к выходному коду 001001, приводя его к значению 000111, т. е. к тоному коду положения угла входного вала преобразователя.При выходном коде 000111 сигналы (111) и (100) симметричны относительно выходного импульса усилителя-ограничителя 8, в результате чего на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 13 через элементы И 11 и 12 проходят по четыре импульса, оставляющие реверсивный счетчик в нулевом состоянии, а схему преобразователя - в устойчивом положении.5 фор мула изобретенияПреобразователь угол - код, содержащийзадающий генератор импульсов, соединенный со счетчиком, выход которого через формирователь синусно-косинуспых напряжений соеди нен с фазовращателем, и фазовый детектор,первый вход которого подключен к выходу фазовращателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и стабильности работы устройства, в него введены сумматор, 15 регистр и блок управления, причем выходсумматора подкл очен к второму входу фазового детектора, первый вход сумматора соединен с выходом счетчика, а его второй вход соединен с выходом регистра и с одним вхо дом блока управления, два других входа которого соединены с импульсным и числовым выходамп фазового детектора, выход блока управления соединен с входом регистра.ПодиисиоСР аказ 1555 4ЦНИИП Типографии, пр. Сапунова,Стар ,ИУОО Тираж 819митста Совета Министров Стоний п открытииРамшская иаб., д. 4,5 Изд. М 1421 Государственного к по делам нзобре 13035, Москва, Ж