Способ преобразования угла поворота вала в код

О П И С А Н И Е 1 уз 2951 Союз Советских Сециапистнческих Республик(22) Заявлено 081076 (21) 2411823/18-24 (51) М, Кл,с присоединением заявки Мо С 08 С 9/00 Государстаенный комитет СССР по деяам нмбретеннб н открытнН,(23) Приоритет Опубликовано 0505,80, Бюллетень МВ 17;Дата опубликования описания ОЮ 580(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД5 Изобретение относится к автома-Ь тике и вычислительной технике и служит для преобразования угла вала поворота в код.Известны способы преобразований угла поворота вала в код, основанные на двухтактном интегрировании. В качестве подынтегральных Функций используются аналоговые сигналы входных и образцовых или опорных напряжений. Пределы интегрирования задаются интервалами времени, причем окончание первого интервала является началом второго 1). Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ преобразования угла поворота вала в код, в котором напряжения с синусно-косинусного датчика вы прямляют с помощью двух выпрямителей, затем напряжения, пропорцио иальные синусу и косинусу угла,сравнивают по абсолютной величине, меньшее напряжение интегрируют в течение эталонного времени, затем интегрируют большее напряжение с противоположным знаком до полуиения заданной величины напряжения, определяют величину временного интервала З 0,интегрирования большего напряженияи преобразуют его в код 2),Недостатком известных способовпреобразования является значительная погрешность преобразования на-, .пряжений с синусной и косинуснойобмоток датчика в постоянные напряжения, осуществляемого перед первымциклом интегрирования, вынуждающая применять два выпрямителя,Пель изобретения - повышениеточности преобразования угла поворота вала в код,Поставленная цель достигаетсятем, что сравнивают,синусное и косинусное напряжение, большее из которых выпрямляют, интегрируют опорное напряжение, обратное по знакувыпрямленному большему напряжениюрв течение эталонного интервала времени, интегрируют большее напряжение до заданной величины, определяют и запоминают интервал времениего интегрирования, выпрямляютменьшее напряжение и интегрируютего эа интервал времени интегрирования большего напряжения, интегрируЮт опорное напряжение, обратное познаку. меньшему выпрямленному напряжению, до заданнойвеличины и определяют временной интервал его интегрирования, по величине которого определяют код угла поворота вала,На фиг, 1 изображена блок-схемаустройства, реализующего данный способ, а на Фиг. 2 - диаграммы работыустройства.,Блок-схема устройстна содержитсинусно-косинусный датчик 1, ключи2 и 3, выпрямитель 4, опорный ис-.точник 5, ключевые элементы 6 и 7,интегратор 8, компаратор 9, блок.10 сравнения, блок 11 управления,преобразователь 12, вычислитель 13,определитель 14 октантов,На диаграммах показаны сигнал;15 на выходе выпрямителя 4, сигнал 1516 на выходе интегратора 8.На вход синусно-косинусногодатчика 1 и опорного источника 5подают переменное напряжение синусоидальной Формы, напряжения с вы- щхода синусно-косинусного датчика 1,пропорциональное синусу и косинусуугла поворота, через ключи 2 и 3подключают к выпрямителю 4. Выходывыпрямителя 4 и опорного источника5 через ключевые элементы 6 и 7 подключены на вход интегратора 8, квыходу которого подключен компаратор 9 Напряжения с датчика 1 поступают также на блок 10 сравнения и.определитель 14 октантов. Блок 11управления упранляет работой ключевых элементов 2, 3, 6, и 7 и преобразователя 12. Вычисление. угла производится вычислителем 13.Устройство работает следующимобразом.Блок 11 управления открываетодин из ключевых элементов 2 или 3и подключает большее напряжение навход выпрямителя 4. 40Сравнение напряжений и определение большего напряжения производится блоком 10 сравнения, который выдает сигнал в блок .11 управления.Преобразователь 12 работает вдвух режимах: н режиме преобразования кода во временной интервал и врежиме преобразования временногоинтервала в код.После установления напряженияна выпрямителе 4 блок 11 управленияоткрывает ключевой элемент 6 и выдает старт-импульс на преобразователь 12, подключая на эталонноевремя напряжение с опорного источника 5 на вход интегратора 8. Напряжение опорного источника 5 противоположно по знаку напряжению с выпрямителя 4.После окончания эталонного времени с преобразователя 12 поступает стоп-импульс на блок 11 управления, преобразователь 12 в этот момент переходит в режим преобразования временного интервала в код,ключевой элемент 6 закрывается иоткрывается ключевой элемент 7,подключая напряжение с выпрямителя 4 на вход интегратора 8.При достижении напряжения определенной величины на выходе интегратора 8 компаратор 9 ныдает стоп- импульс на преобразователь 12, полученное н результате преобразования значение кода в преобразователе 12 запоминается.Этому моменту соответствует раненстноОрд 1,0)= (-6 " ) (смафиг2) Выражая временные интервалы через число импульсов и частоту, име" ют о оосч"оиоиБ где (сцОи 8 частота импульсов счетав преобразователе 12;фиксированное число импульсов;измеренное число импульсовво втором такте интегрирования;напряжение на выходе выпрямителя, пропорциональноебольшему напряжению с датчикаЗатем блок 11 уп 1 авления открывает другой ключевой элемент (2 или3) и подключает меньшее напряжениена вход ныпрямителя 4.После установления напряженияна выпрямителе 4, блок 11 управления открывает ключ 7, .подключаянапряжение с выпрямителя 4 на входинтегратора 8, и выдает стоп-импульс на преобразователь 12.В преобразователе 12 значениекода преобразуется во временной ин-.тервал,по окончании которого выдается стоп-импульс на блок 11 управления, преобразователь в этотмомент переходит в режим преобразования временного интервала в код,а ключ 7 закрывается,После этоГо блок 11 управленияоткрывает ключевой элемент 6 и под,ключает напряжение опорного источника 5 на вход интегратора 8 и выдает старт-импульс на преобразователь 12, где временной интервалпреобразуется в код,При достижении напряжения определенной величины на выходе интегратора 8 компаратор 9 выдает стопимпульс на преобразователь 12, 732951Этому моменту соответствует равенствоВыражая временные интервалы че-. рез число импульсов и частоту, получают-1 й 5 4 2 где Н - измеренное число импульсов2в четвертом такте интегрирования;Ом- напряжение на выходе выпрямителя, пропорциональноеменьшему напряжению с датчика.Измеренное в результате преобразования значение кода поступает в вычислитель 13, в котором происходит вычисление угла в пределах октанта.Номер октанта определяется определителем 14 октантов,Использование данного способа дает возможность повысить точность преобразования угла поворота вала в код и упростить аппаратуру, так как не требуется специальной сети для питания СКТ. Формула изобретенияСпособ преобразования угла поЬорота вала в код, основанный наЦвухтактном интегрировании напряже нийу пропорциональных синусу и косинусу угла в течение интерваловвремени, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения тоЧности преобразования, сравнивают синусное и косинусное напряжение,большее из которых выпрямляют, иМтегрируют опорное напряжение, обратное по знаку выпрямленному большему напряжению в течение эталонного интервала времени , интегрируютбольшее напряжение до заданной величины и определяют и запоминаютинтервал времени его интегрирования,выпрямляют меньшее напряжение иинтегрируют его за интервал време О ни интегрирования большего напряжения, интегрирую- опорное напряжение,обратное по знаку меньшему выпрямленному напряжению, до заданнойвеличины и определяют временной ин терзал его интегрирования, по величине которого определяют код углаповорота вала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Шушков Е,И. и Бодиков М.Б,Многоканальные аналогоцифровыепреобразователи, Л Энергия,1975, с, 34-59.2, Авторское свидетельство СССРР 4092 б 2, кл. 6 08 С 9/00 (прототип),732951 Составитель И. Назаркинаская Техред, Ж.Кастелевич Редактор Л. В Синиц рект Заказ 1558/1 Тираж 682ПНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва й, Рауюск,вя наб д Подписное 4/5 Патентф 1, г. ужгород, ул. Проектная,