Устройство для преобразования перемещений в код

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 742999 1) Дополнительное к; 21) 2596345/18-2. Кл.08 С 9/04 с присоедине ем заявки еударстеаннык комит 2,1) Приоритето делам изобретении и открытийО, Ьеллетень2 ликовано 25 3) УДК 681. ,34(088,8) Дата опубликования описания 25 0(54) УСТРОЙСТВО ДЛ распределитель сигналов, первый выходкоторого через фильтр соединен с входомдатчика, второй выход - с первым входом анализатора рассогласования, к второму входу которого подключен выходблока выбора знака, третий выход распре-делителя сигналов соединен с первымвходом блока выбора дискретности, к второму входу которого подключен выход анализатора рассогласования, а к выходувход реверсивного счетчика 123,Недостаток этого устройства состоитв сравнительно низком быстродействиии помехоустойчивости из-за искаженийинформационных сигналов несушей частоты запитки датчика, вызываемыми ступенчатым воздействием сигналов по цепи обратной связи.Цель изобретения - повьппение быстродействия и помехоустойчивости устройоства для преобразования перемещений вкод,еодером, вй прео- коси Недостатокв сравнительнНаиболее брешению к данустройство длящений в код,которого черес первым входобразо мтеля,ается тему оно-косиПоставленная цель достчто в устройство введены с с перв Изобретение относится к системтоматического управления для вифриндикации положения элементов упрмого объекта, а именно, к преобразвателям перемещений в код,Известно устройство для преобрвания угловых перемещений в код,жааее синусно-косинусный преобразтель, соединенный через усилителькоммутатор с реверсивным счетчиккотором установлен штфроаналоговьобразомтель, соединенный с синусннусным преобразователем 111 этого устройства состоито низкой точности,лизким по техническомуному устройству являетсяпреобразования перемесодержашее датчик, выходз блок усилителей соединеном . цифроаналогового превыход которого соединенодом блока. выбора знака,ОБРАЗОВАН ИЯ ПЕРЕМЕЩЕН ИЙнусный цифровой иреобразомтель и дополнительный пифроаналоговый прсобра"зователь, первый вход которого черезблок усилителей соединен со вторым выходом датчика, я Выход - с Вторым вхО"дом блока выбора знака, третий вход которого и вторые входы цифроаналоговыхпреобразомтелей соединены с выходамисинусно-косинусного цифрового преобразователя, первый вход которого соединен 10с выходом блока выбора дискретности,второй вход - с четвертым выходом расфеделителя сигналов,Ла фиг, 1 изображена структурная схе ма устройстм для преобразователя леремептеттий в код, на фиг, 2 - диаграммы распределения сигналов рассогласомния.Устройство для преобразования перемещений в код содержит распределитель 1 сигналов, фильтр 2, датчик 3, блок 4 усилителей, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, дополнительный теиф.) 5 роаналоговый преобразователь (БЛГ 1) 6, синусно-косинусный цифровой преобразователь 7, блок 8 выбора знака, анализатор 9 рассогласования, блок 1 О выбо-. ра дискретности, реверсивный счетчик 11,2)тВыходы датчика 3 через блок 4 усиЛителей соединены с входами пифроанелс говых преобразователей 5 и 6, выходы кг" Торых соединены соответстветтно с пер)5 Вьтм и вторым входами блока 8 выбора Знака. Первый, второй, третий и четвертый выходы распределителя 1 сигналов соединены соответстветено с входом фильтра 2, с первыми входами анализатора 942 рассогласования и блока 1 О выбора дискретности) со Вторым Входом синус 0"-коси нусного преобразователя 7, Выход бло - ке 1 О выбора дискретности соединен с Входом реверсивного счетчика 11. Пео 4 Вьтй, второй и третий выходы сипусно - косинусного преобразователя 7 соединены соотВетстВенно с Вторыми Входами цифроаналоговых преобразователей 5 и 6 и с третьим входом блока 8 выбора знака);о Выход блока 8 выбора знака соединен с вторым входом анализатора 9 рассогласования, Выход анализатора рассоглас.тмния 9 соединен с вторым входом блока 10 выборе дискретности, выход которого соединен с первым входом синусно косинусного преобразомтеля 7, второй Вход которого соединен с входом датчика Э,Расст:т)Трттм реботу устройства на гктгтмере работы с датчиком типа круготтого ттттдуктттситте,Иттпуттьсттьтй стп"нал распределителя 1 фпльтром 2 преобразуется в синусоидельне)тйт У = )/т. Я те ЕттгЯВлятощийся стпг - налом зенитки роторной обмотки- датчика, С выходных обмоток датчика 3 снимаются информационные сигналы, промоцулировенные по амплитуде по законам синуса и косинуса при псремещении нг угол О подвижной и неподвижной частейдат)тека относительно друг друга, Усиленньте блоком 4 усилителей сигналы со статсрной обмотки датчика Ьтт 5 оттйтЦЕо 56 В веде опорных напряжений поступают в цифроаналоговые преобразователи 5 и 6,Ситтусно-косинусньтй цифровой преобразователь 7 вычисляет текуптие значе- ттттЯ фУНКЦИй тти 4 И 2.051 ПО ЗНЯЧЕНИЯМ величины 4, являютцейся электрическим эке)тт валентом механического перемещеиея 6Величинел )казанных функций, Выраженные в двоичном коде, поступают на входы ттттфроаеталоговьтх преобразователей 5 и 6, на Выходах которых обрез;-:зтся та Его я ттте теття;т)-т ььт; 2 = 1.12)т 5 . т.а. СОЯ 8ттт, Г , 1 пУИз цифровог о преобразователя 7 вблоке Выборе знака вводится информагеияо знаках 52 тт.,е и 1 ОМ;позволяющая судитьО том, В какой четверти периода информационного сигнала происходит работа, В соответствии с этим выбираются знаки произведений 6122 АСо 59 и оз 4 5 т,тт О.Анегтизетор 9 рассогласования решает уравнение б=ттт (Й-)=ттт 4 Со 80-Сой 3,ъ 6 и Определяет знак Величины рассогласова - Ння (6)0 )л)ттт )(тт)Б зависимости от знака рассоглесоетания цифровой ттреобразомтель 7 с диск регностыо, заданной блоком 10 выбора дискретности, производит Выравнивание фаз между 8 йе 4 и 52.228, Соз 4 и Г 0 О до тех пор, пока величина рассогласованияне будет мент)2 те одной дискретьт,Величины приращений отрабатываемого рассогласования с блока выбора дискрет НОСТИ 22 ОСТУПЕЕОТ Не СИНУ)СНО КОСИНУСЕЕЬтй пифровой преобразователь 7 в двоичном коде со знаком, определяемым знаком рассогласомния. При этом в реверсивный счетчик 11 приращения записываютсч со знаком, противоположным знаку записи,в цифровой преобразователь 7.5Распределитель 1 вырабатывает посЛЕДОВЯТЕЛЬЦОСТЬ ТаКТОВЫХ ИМЦУДЬСОВ, КОторые параллельно выдаются в анализа:тор рассогласования, блок выбора пискретности и в цифровой синусно-косипусный преобразователь,Анализатор рассогласования и блоквыбора дискретности работают следующим образом,Определение истинного значения измеряемой величины осушествляетсл последовательным заданием приращений компенсационной величине, равных удвоенной величине дискретности и противоположных знаку текущего расссгдясования,Если по опросу 1 (фиг, 2 й) Веди ина рассогласования оказывается поло -жительной, то компенсационной величинедается отрицательное приращение, равноеудвоенной величине дискретности, Еслипо опросу О (фиг. 2 й), веди:шца рассогласования также положительна, тоположительное приращение паетсл равнымполовине предыдущего приращения, я следующее отрицательное приращение - оавным удвоенному отрицательному приращению, Если оказывается, что по опросуи рассогласование отрицательно, то следующее положительное приращение равно ЗОпредыдущему. отрицательному, а следующее отрицательное - половине препыду -щего положительного,При отработке отрицательцых рассогласований по опросу 1 (фиг, 2 сГ) знакивыдаваемых приращений менлтотсл напротивоположные относительно тех, что Описаны в вышеизложенном алгоритме работьанализатора рассогласования и блока Выбора дискретности. ЛРабота с переменной пискретностысувеличивает скорость преобразования, Погрешность измерения при этом не превышает выбранной дискретности,Из описания структурной схемы и работы функциональных частей преобразователя видно, что динамическая программа, обуславливаюшая ступенчбтое воздействие на узлы и связи системы, не воздействует на входные и выходные сигналы 50датчика, имеющие достаточно малый уровень информационных сигналов. Такой режим облегчает работу усилителей, имеюших в своем составе фильтры несущейчастоты для выделения и усиления информационных сигналов с уровнем единицмикровольт,Исключение ступенчатых воздействийна датчик и усилитель снижает уровень;эцьыяет время успокоенияй, что повьндает помехоустойчивость ц быстродействие Всей системыВ Е"1 МЗконо.ический эффект от вцедренилможет быть получен за счет сокращенияоборудования, тяк как повышение быстродействия преобразователя в два раза позволяет использовать опии преобразовательпля работы с двумя датчиками. Пристоимости одного преобразователя1, 5 тыс, руб, экономический эффект отприменения в устройстве числового программного управления одного преобразователя вместо двух составит порядка1, 2 т ыс, рублей.:ьорму ла изобретенииУстройство пля преобразования переме-.цеццй В коп, содержанее датчик, первыйвыход которого через блок усилителейсоединен с первььм входом цифроаналого - : - .Ого преобразователя, выхоп которого соеппцец с первым Входом блока выборазнака, распределитель сигналов, первыйВыход которого через фильтр соединен свходом пат шкя., второй выход - с первымВходом анализатора рассогласования, кВторому Входу которого подключен выход блока выборе знаке, третий выходраспределителя сигналов соединен с первым входом блока выбора дискретности,к Второму входу которого подключен выход анализатора рассогласования, а к выходу - Вход реверсивного счетчика, о т -тпчаюп еесл тем, что,сцельюцсвьцлецил бь:стропе йствил и помехоустойчивости устройства, в него введеныснцусцо - косицу.сный цифровой преобразователь и дополнительный цифроаналогоВый поеобразователь, первый вход кОтОрого через блок усилителей соединен совторым выходом датчика, а выход - свторым входом блока выбора знака, третий Вход которого и вторые входы цифроаналоговых преобразователей соединеныс выходами синусцо - косинусного цифрового преобразователя, первый вход которого соединен с выходом блока выбора дискретности, второй вход - с четвертым выхопом распределителя сигналов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Зверев Л, Е, и др, ПреобразсВатеди угловых перемещений в цифровойкод, 1874, с, 138,2, Авторское свидетельство СССР519746, кл, б 08 С 21/00, 1974.г С оставиП, Макаревич Техред И, Назаркина д Шекмар нян Коррек каз г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Фипняд ППП фПа Тираж 682 Подписное0 НИИПИ Государственного комитета СССРпо дедам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5