Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистнческнкРеспублик и 942098(51) М. Кл. 608 С 9/04 Гееударстеаииый кемитет СССР ае делам иэабретеиий и открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД1Изобретение относится к а втоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие синус- но-косинусный вращающийся трансформатор, вход которого подключен к источнику переменного напряжения, а выходы - к аналоговым входам блока функционального преобразователя, выход которого подключен к цифровому интегратору, а выходы цифрового интегратора подключены к цифровым входам блока функционального преобразования Г 11Недостаток известного преобразователя - динамическая погрешность, вызванная цифровым интегратором.Другие известну преобразователи 2 о угла в код содерйтт синусно-косинусный вращающийся трансформатор, подключенный к коммутатору квадрантов, аналоговые выходы которого через пос 2ледовательно соединенные сумматор, фазосдвигающий элемент и формирователь импульсов подключены к распределителю импульсов, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к синхронизирующим входам последовательно соединен ных формирователей кода младших разрядов, один вход первого из которых соединен с одним аналоговым выходом коммутатора квадрантов, цифровые выходы коммутатора квадрантов и формирователей младших разрядов кода подключены к регистру 21Недостаток таких преобразователей - сложность.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к аналоговым входам блока функционального преобразования кода в напряжение, выход которого через3 9 Й 20 усилитель подключен к одному входу элемента И, выход источника команды ПУСК подключен к одному управляющему входу регистра и управляющему входу распределителя импульсов, выход источника переменного напряжения подключен к синусно-косинусному вращающемуся трансформатору, через первый компаратор - к другому входу элемента И и через второй компаратор - к сигналь О ному входу распределителя импульсов, выходы которого подключены к установочным входам регистра, другой управляющий вход регистра соединен с выходом элемента И, а выходы регистра подклю чены к цифровым входам блока функционального преобразования кода в напряжение 1 3.Недостаток известного преобразователя - погрешность, вызванная квадра турной составляющей в выходных сигналах синусно-косинусного вращающегося трансформатора.Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор,вы 30 ходы которого подключены к аналоговым входом блока функционального преобра" зования кода в напряжение, выход кото. рого через усилитель подключен к одному входу элемента И, другой вход элемента И соединен с выходом первого З 5 компаратора, выход источника команды ПУСК подключен к одному управляющему входу регистра и управляющему входу распределителя импульсов, выход источника переменного напряжения подключен к синусно-косинусному вращающемуся трансформатору и через второй компаратор - к сигнальному входу распределителя импульсов, выходы которого подключены к установочным входам регистра, другой управляющий вход регистра соединен с выходом элемента И, а выходы регистра подключены к цифровым входам блока функционального преобразования кода в напряжение, введен фазосдвигающий элемент, вход которого соединен с источником переменного напряжения, а выход подключен к первому компаратору.Структурная схема преобразователя 55 представлена на чертеже.Преобразователь содержит синуснокосинусный вращающийся трансформатор 1, выходы которого подключены к аналоговым входам блока 2 функционального преобразования кода в напряже" ние, выход которого через, усилитель 3 подключен к одному входу элемента И М, выход источника 5 команды ПУСК подключен к одному управляющему входу регистра 6 и управляющему входу распределителя 7 импульсов, выход источника 8 переменного напряжения, подключен к синусно-косинусному вращающемуся транСформатору 1, через последовательно соединенные фазосдвигающий элемент 9 и,компаратор 10 - к другому входу элемента И ч, а через компаратор 11 - к сигнальному входу распределителя 7 импульсов, выходы которого подключены к установочным вхбдам регистра 6, другой управляющий вход регистра 6 подключен к цифровым входам блока 2. Выходы регистра 6 являются выходами преобразователя.Преобразователь работает следующим образом.На выходе синусно-косинусного трансформатора 1 Формируются сигналы переменного тока, модулированные в Функции синуса и косинуса угла поворота с, которые поступают на аналоговые входы блока 2. На цифровые входы блока 2 с выхода регистра 6 поступает выходной код,Ч, Блок 2 выполняетФункциональное преобразование по ФормулеБ 5 йп Ы со 5 И - Ц со 5 с( 5 ш В =1. 51 П (С.-И) (1)Выходной сигнал блока 2, пропорциональный синусу разности угла с и кода И, через усилитель-ограничитель 3 поступает на один вход элемента И 1. Преобразование угла в код производится по принципу поразрядного взвешивания и начинается с приходом команды ПУСК, по которому регистр 6 и распределитель 7 устанавливаются в нулевое положение.Компараторы 11 и 1 В вырабатывают тактовые импульсы в моменты переходапеременного напряжения источника 8 и фазосдвигающего элемента 9 через ноль при положительном градиенте. В распределителе 7 происходит продвижение "1" от старшего разряда к младшему, Выходной код распределителя 7 поступает последовательно=на установочные входы регистра 6. В каждом следующем такте 1 производится запись "1" в5 9420один из разрядов регистра 6. В блоке 2 решается тригонометрическое уравнение (1) с вновь образованным кодомМ регистра 6, В результате выходноенапряжение блока 2 и усилителя 13изменяется. Это напряжение поступаетна один из входов элемента И 4, надругой вход которого поступает стробирующий импульс компаратора 10,сдвинутый по отношению к напряжению1 Оисточника 8 на четверть периода. Если при поступлении стробирующего импульса сохраняется "0" на выходеэлемента И 4, то единица, записанная в соответствующий разряд регист"ра 6, сохраняется, в противном случае записанная в регистр 6 "1" сбрасывается выходным сигналом элементаИТа ким образом, за цикл и реобра зования по мере продвижения "1" в распределителе 7 от старшего разряда кмладшему, в регистре 6 сформированкод текущего угла поворота,В предлагаемом преобразователев процессе формирования выходногокода опрос состояния блока 2 функционального преобразования производитсяв моменты, когда квадратурная составляющая выходного сигнала синусно-коси 10нусного вращающегося трансформатора1 близка нулю, в результате точностьпреобразователя угла поворота вала вкод увеличивается.Формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-коси 98 6нусный вращающийся трансформатор, выходы которого подключены к аналоговым входам блока функционального преобразования кода в напряжение, выходкоторого через усилитель подключен кодному входу элемента И, другой входэлемента И соединен с выходом первого компаратора, выход источника команды ПУСК подключен к одному управляющему входу регистра и управляющемувходу распределителя импульсов, выходисточника переменного напряженияподключен к синусно-косинусному вращающемуся трансформатору и через второй компаратор - к сигнальному входураспределителя импульсов, выходы которого подключены к установочным входам регистра, другой управляющий входрегистра соединен с выходом элементаИ, а выходы регистра подключены кцифровым входам блока функционального преобразования кода в напряжение,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразователя, в него введен фазосдвигающийэлемент, .вход которого соединен с источником переменного напряжения, авыход подключен к первому компараторуИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровойкод, Л., "Энергия", 1974, с. 143рис, 67.2. Авторское свидетельство СССРйф 758219, кл.08 С 9/04, 1978,3, Отчет по НИР "Поиск" предприятия, 1976, кн. 5, с, 36 (прототип).Составитель А. СмирновРедактор Н, Кешеля Техреду К.Мыцьо Корректор М, ПожоЗаказ 4847/43 Тираж 642 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаущская наб. д. 4/53 Зад , - , сфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4