Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНИНА ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М, Кл. .С 108 С 0 с присоединением заявк сударстееиный иенететсвета Мииистреа СССРае делан изебретеиийи еткрытий 23) Приоритет43) Опубликовано 15.08.78 Бюллетень5 З) УДК 6 б) 5 ата опубликования описания 03.07.78 алинин, С, В, Бабаев 2) Авторы изобретения, Храб Г Харьковский институт радиоэлектроники и Всесоюзный научно-исследовательскийинститут по охране вод 1) Заявители(84) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В Изобретениетоматики и вычиможет быть исппоговых источнивым вычиспитеп тносится к облспительной техн пьзовано дли св ов информацииьным устройств сти авки иязи ана цифроме 5 та вала в к нусный датч блок фазосдв торам, выхо ком преобра пов в код образовате аннан сдвигаю ме преобразователь угла повороод, содержащий синусно-косиик угла, подключенный через игвющих цепочек к компарв 1 Оды которых соединены с бпозования временных интерва, Недостатком такого препя является большая погрешность, естабипьностьто блока фазо- цепочек Известен также преобразователь, содержащий синусно-косинусиый датчик ут- па, подключенный к селектору октанов, тангенсный цифроаналоговый преобразователь, компвратор, соединенный с блоком управления, регистры старших и младших разрядов кода 2, Недостатком этого преобразователя является большая тодическая погрешность и сложность построения преобразователя.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угца поворота.вала в код, содержащий синусно-косинусный даъчик угла, каждый из выходов которого через два последовательно соединенных кшочв подключен к переключателю, соединенному через компарвтор с блоком управления, выходы которого подключень 1 к регистру старших разрядов, формирователю кодов младших разрядов и к уп равпяющим входам ключей, выходы регистра старших разрядов подключены к другим входам блока управления, а выходы формирователя кодов младших разрядов подключены к управляющим входаМ двух масштабных блоков, другие входы которых соединены с выходами пятого и шестого кшочей соответственно, седьмойи восьмой кпюч, два сумматора, инвертот. Г 33 Недостатком такогр преобразоватедя является выполнение его масштабных блоков из последовательно вкпюченных кон6199 42 4а Второй яВлиется Выходным и служит для записи и хранения младших разрядов кода углаПеред началом цикла преобразования юпочи 15-22 разомкнуты, все регистры обнулены. В момент 1 д сигналом с блока 12 управления ключи 15, 16, 17, 18 за мыкаютси и выходные напряжения анало говьх запоминающих элементов 2-5 повторяют соответствующие выходные напряжения датчика 1. В. момент 1 выходнье напряжения датчика 1 достигают своих, пиковых значений, ключи 15-18 размыкаются, и на выходах запоминающих элементов 2-5 и сумматоров 7,ф 8 сохраняются напряжения постоянного тока, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота. Путем последовательного под-. ключения входа компаратора 11 через ключ 23 к выходам сумьаторов 7 и 8 по полярности напряжений определяются два старших /Ь, и Ь разряда выходного ко да угла, Код старших разрядов записывается в регистр 13.В следующих тактах производится фор мирование младших двоичных разрядов /Ь -,Двыходного кода, представляющихЯугол и = -дЯ Угде и - номер квадранта.Для угла аб . справедливо соотноше- ние денсаторов, что приводит к нетехнологичности всего преобразователя и сложности,Белью изобретения являетси упрощение преобразователя.Это достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены четыре запоминощих элемента, а масштабные блоки выполнены из последовательно вкщочейных резисторов, общая точка первыхдвух ключей через последовательно сое- Одиненные первый запоминающий элемент,седьмой ключ и второй запоминающийэлемент. подключена к одному входу пер;вого сумматора, а через инвертер - квходу шестого ключа, общая точка вторых двух ключей через последовательносоединенные третий запоминаюций элемент, восьмой ключ и четвертый запоминающий элемент подключена к одному входу второго сумматора и к входу пятогоключа, выходы масштабных блоков подипочены к другим входам сумматоров, вы-ходы которых соединены с входами переключателя.Такое устройство позволяет исключить 5блоки прецизионных конденсаторов с нестандартнньми номиналами, что повышает. его технОЛОГИЧНоСтЬ.Структурная схема преобразователяпредставлена на чертеже.Преобразователь содержит синусно-косинусный датчик 1 угла, аналоговые за-.поминающие элементы 2, 3, 4 и 5, инВертор 6, суммаъры 7 и 8, масштабныеблоки 9 и 1 О резисторов, комларатор 11, з 5блОк 12 управлелияр реГистр 13 старшихразрядов, формирователь 14 кодов младших разрядовклОчи 15-22, перектпочатель 23,Каждый блок 9 и 1 О резисторов предОставляет собой цепочку последовательноеоедценных резисторов определенных номиналов с параллельно соединенными кшочамц. В разомкнутом состоянии находится только Один ьцоч, а Остаыые замкнутые и шунтируют соответствуощие резисторы, номиналы которых, пропорциональны 1 Д Й/2 ) ГДе 4 ф 3 4 Э 5е е-КОЛИЧЕСТВО РаЗРЯДОВ ВЫХОДНОГОкода), Компаратор 11 является индикатором напряжения, действующимна его Входе, Елок 12 управленияобеспечивает необходимое взаимоденствиеВсех блоков преобразователя. формирователь 14 кодов младших разрядОВ представляет собой комбинацию двух взаимодействующих регистров, один из которых является сдвигающим и служит для управления кцочами блоков 9 и 10 резисторов,с- .- Рз-+ йи-- а (1) 2 СЬределение младших разрядов кода угла производится путем дскретного по ворота против часовой стрелки вектора Ч , представленнОГО своими проекциями В к Н Ц, до совпадения с выбранной координатной осью. При этом, если после пробного поворота вектора Й на угол 92выбранная проекция не изменила свой знак, то /31, В противном случае 5; =" О.Йя нахождения разряда /Ъ , соответствующего весу й 2необходимо осуществить первый пробный поворот вектора Й на угол Я/ 2в соответсувии с уравнениямиЯХ 4" - СОВ 4 Цу 4-15 И -,у 1 уСОЯ-а ц4-1которые после математических преобразований можно записатьй619942 5у -1 к1 у (3) .1-йгде через 6 хИ 9обозначены нове значения проекций, которые в 1/сой р.: больше соответствующих значений ЦИ 3Х Соотношения (3) реализуются с помощью сумматоров 7 и 8, по одному из входов которых включены бпоки резисторов 9 и 10, а номиналырезисторов блоков 9 и3. й 10 изменяютсяпо эаконуЯд 2 Дпя опредепения значения третьего )аэряда ф замыкаются ключи 19 и 20, В зависимости от кода старших разрядов ЬИблок 12 управления через перекпючатепь 23 соединяет вход компаратора 11 пибо с выходом сумматора 8 (Е О и=" 2), либо с выходом суиивтора 7 т 1,п3). Изменение знака выбранной проекции регистрируетси компаратором 11 совместно с бпоком 12 управнения. Еспи проекция не изменила осевого знака,;тоф 1 е что и фиксируется в старшем разряде формирователя 14. Дпя перехода к нахождению спедующего разряда /5, необходимо зафиксировать новое положение с вектора Я . Замыкаются кщочи 21 и 22, затем кщочи 19 и 20 размыкаются, а кпючи 16 и 18 замыкаются. В резупьтате выходные напряжения сумматоров 7 и 8 переписываются в запоминающие эпементы 3 и 5 дпя испопьэования в спедующем такте работы нреобразоватепя.Еспи поспе поворота вектора на угоп Я/4 проекция оэменипа свой знак, то Ь = О, и старые значения напряжений на запоминающих элементах 3 и 5 сохраняются в спедующем такте работы йреобраэователя при нахождении значении ршряда /3 .Аналогичным путе м определяются и все остальныеразряды выходного, кодафТакой преобразоватепь угпа поворота вапа в код, осушествпяющий формирование мпадших разрядов кода угпа путем поразрядного взвешивания выходных сигнапов синусно-косинусного датчика угла с помощью управляемых блоков резисторов, двух сумматоров и одного компаратора, достаточно прост и обпадает высокой точностью. Формула изобретения Преобразователь угла поворота валав код,-содержащий синусно-косинусный датчик угла, каждый из выходов которого через два последовательно соединенных ключа подключен к перекщочатепю, соединенному через комларатор с блоком управления, выходы которого подключены к регистру старших разрядов, формироватепю кодов младших разрядов и к управляющим входам ключей, выходы регистра старших разрядов подкщочены к другим входам бйока управпения, а выходы формироватепя кодов младших разрядов подключены к управглющим входам двух мас-, штабных бпоков, другие входы которых соединены с выходами пятого и шестого ключей соответственно, седьмой и восьмой ключ, два сумматора, инвертор, о ги и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения преобразователя, в него вве- дены четыре запоминающих элемента, а масштабные бпоки выпопнены иэ последователыю вкщоченных резисторов, общая точка первых двух ключей через цоспедоватепьно соединенные первый запоминающий элемент, седьмой ключ и второй запоминающий элемент подключена к одному входу первого сумматора, а через зо инвертор - к входу шестого кщоча, общаяточка вторых двух ключей через поспедоватепьно соединенные третий запоминающий эпемент, восьмой кщоч и четвертый запоминающий эпемент подключена з к одному входу второго сумматора и квходу пятого ключа, выходы масштабных бпоков подкпючены к другим входам сумматора, выходы которых соединены с входами переключателя.46 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Патент СШЯ % 3505669,кп, 340-347, от 07,04.70.2. Г. Шмид, Устройство и принципдействия преобразоватепей аналогкод,перевод ГОНТИ % 4211(71), с. 227228. рис, 1 У,18,3. Г. Шмид. Устройство и принципмдействия преобразователей анапог-код,перевод ГОНТИ Ио 4211(71), с. 258265, рис. 1 У,37.619942 Составитель А. Смирноваменская Техред М. Борисова Корректо Редак асиля к Подписноевета Миниоткрытийнабд. 4/ Тираж 763 рственного комитета С делам изобретений и осква, Ж, Раушскан