Способ преобразования угла поворотав напряжение

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 21. 04. 78 (21) 2605647/18-28 (51)М. КЛ. 01 В 7/30Я 08 С 9/00 с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетГосударстаеииый комитет СССР по дедам изобретеиий и открытий) Заявител 54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИ А ПОВОРОТА В НАПРЯЖЕН Изобретение относится к способампреобразования угла поворота в напряжение и может быть использовано,например, при разработке устройствсопряжения датчиков с аналого-цифровыми преобразователями,Известен способ преобразованияугла в напряжение путем использования синусно-косинусного трансформатора (СКТ) в режиме фазовращате 10ля )г),Недостатком способа является зависимость результата преобразованияот нелинейных искажений питающегонапряжения. 15Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ преобразования. угла поворота.в напряжение, заключающийся в том,что сравнивают модули сигналов,пропорциональных синусу и косинусуугла поворота, интегрируют модулиэтих сигналов, получают сигнал, пропорциональный тангенсу или котангенсу угла поворота, определяют октант,в котором находится преобразуемыйугол 121.Недостатком способа является сравнительно низкое быстродействие, обусловленное необходимостью двух после- ЗР довательных во времени интегрирований сигналов.Цель изобретения - увеличение быстродействия преобразования.Поставленная цель достигается тем, что одновременно с интегрированием модуля большего из сигналов, пропорцональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют эталонное напряжение в течение времени, необходимого для достижения равенства между интегралом сигнала большего по модулю и величиной сигнала меньшего по модулю, а интегральное значение эталонного напряжения складывают в определенной пропорции, зависящей от номера октанта, с эталонным напряжением.На фиг.1 представлены эпюры напряжений во времени; на фиг.2 эпюры напряжений и коэффициентов в зависимости от угла поворота; на фиг.3 - пример блок-схемы устройства, реалиэирующего способ.Преобразование осуществляется следующим образом.В течение 1/4 периода опорной частоты (фиг.1 а) осуществляется запоминание модулей синусного и косинусного напряжений датчика СКТ(фиг. 1 б и в) . Затем максимальноеиз запомненных напряжений (фиг.16)и эталонное напряжение интегрируются в течение времни, необходимогодля достижения интегралом напряжения (фиг.1 б) величины, равной минимальному из запомненных напряженийфиг.1 в) , что отражено на графиках 4 и 5,Получившееся напряжение (фиг.1 д)от интегрирования эталонного напряжения имеет зависимость от угла поворота вала, пропорциональную тангенсу и котангенсу угла (фиг. 2 а).Оно складывается с коэффициентом+ 1/8 (фиг. 2 б) в зависимости от октанта с долей эталонного напряжения, определяемой коэффициентом 1/4 пв зависимости от октанта (фиг.2 в).Получающееся при этом суммарное напряжение (фиг.2 г) пропорциональноу глу поворот а СКТ . 20Коэффициент 1/8 имеет знак плюсв нечетных октантах и минус - в четных. Коэффициент и равен 0 в первомоктанте, 1 - во втором и третьем,2 - в четвертом и пятом, 3 - в шес- д 5том и седьмом, 4 - в восьмом.Устройство реализующее способсостоит из СКТ-датчика 1, связанныхс ним запонимающих блоков 2 и 3, интегратора 4, компаратора 5, соединенного входами с запоминающим блоком 3 и выходом интегратора 4, второго интегратора 6, подключенного квыходу компаратора, селектора 7 октантов и сумматора 8.35Работает устройство следующим образом.Синусный и косинусные сигналы сдатчика 1 в течение четверти периодаопорной частоты напряжения датчика посупают в запоминающие блоки 2 и 3, 40где анализируются по модулю и запоминаются. Интегратор 4 интегрирует вопределенном масштабе большее по модулю напряжение в течение времени,необходимого для достижения интегрируемым напряжением величины; равнойнапряжению меньшему по модулю. Временной интервал интегрирования определяется срабатыванием компаратора 5.Одновременно во втором интеграторе6 с тем же масштабом интегрируетсяэталонное напряжение. Затем напряжение, получившееся от интегрирования эталонного напряжения с коэффициентом 1/8 и знаком плюс( в нечетных октантах, а минус - в четных, определяемыми селектором 7 октантов, складывают в сумматоре 8 с эталонным напряжением с коэффициентом 1/4 К, определяемым селектором 7 октантов, где К равно 0 в первом октанте, 1 - во втором и третьем, 2 четвертом и пятом, 3 - в шестом и седьмом, 4 - восьмом окнтантах. Получают, таким образом, в течение лишь одного периода опорной частоты с выхода сумматора 8 напряжение постоянного тока величиной, пропорцмональной углу поворота ротора датчика 1.Формула изобретенияСпособ преобразования угла поворота в напряжение, заключающийся в том, что сравнивают модули сигналов, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют модули этих сигналов, получают сигнал, пропорциональный тангенсу и котангенсу угла поворота, определяют октант, в котором находится преобразуемый угол, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени преобразования, одновременно с интегрированием модуля большего из сигналов, пропорциональных синусу и косинусу угла поворота, интегрируют эталонное напряжение в течение времени, необходимого для достижения равенства между интегралом сигнала большего по модулю и величиной сигнала меньшего по модулю, а интегральное значение эталонного напряжения складывают в определенной пропорции, зависящей от номера октанта, с эталонным напряжением.Источники информации,принятые во внимание пои экспертизе1. Зверев А. Е., Максимов В. П.и Мясников В. А. Преобразователиугловых перемещений в цифровой код.Л. "Энергия", 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 409262, кл. 0 08 С 9/00, 4.11.71807051 ыход Решетник аказ 262/60 Тираж 653 сное ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подпи ССР тий Филиал ППП Патент", г Ужгород, ул. Проектная,Составитель Ю. Нетраковски Редактор Н. Лазаренко Техред А. Ач Корректс