Преобразователь угла поворота вала в код

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И) зб б 0 00 писдние изоБРЕтЕНи оГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторскоебюро геофизического приборостроенияинститута геологии АН АЗССР(56) 1. Авторское свидетельство СССИф 591900, кл. 6 08 С 9/04, 1976.2. Авторское свидетельство СССРУ 809283, кл. Й 08 С 9/04, 1979,3. Авторское свидетельство СССРВ 890423, кл, С 1 08 С 9/04, 1980(54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий последовательно соединенные генератор,делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения, выход которого подключен к синусно-косинусномувращающемуся трансформатору и формирователю управляющих напряжений,один выход которого и один выходсинусно-косинусного вращающегосятрансформатора подключены к фазо"чувствительному выпрямителю, другойвыход формирователя управляющих напряжений подключен к управляющему входу блока преобразования напряженияво временной интервал, выход которого подключен к блоку преобразованиявременного интервала в код, о т л им а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения преобразователя и повьппения его быстродействия, выход фазочувствительного выпрямителя подключен к информационному входу блока преобразования напряженой интервал.2. Преобразователь по п. 1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что блокпреобразования временного интервалав код содержит последовательно соединенные функциональный преобразователь временного интервала в напряжение и преобразователь напряжения вкод,3. Преобразователь по пп, 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтофункциональный преобразователь временного интервала в напряжение содержит последовательно соединенныеодин источник опорного напряжения,первый, второй, третий и четвертыйрезисторы, последовательно соединенные другой источник опорного напряжения, пятый, шестой и седьмой резисторы, первый и второй информационные входы ключа соединены с общими выводами первого, второго резисторов и пятого, шестого резисторовсоответственно, управляющий входключа является входом функционального преобразователя, общие выводы втрого, третьего резисторов черезпервый конденсатор, общие выводы шестого, седьмого резисторов через второй конденсатор соединены с выходомключа и с общей шиной, общие выводытретьего, четвертого резисторов соединены с другим выводом седьмогорезистора и подключены к входу усилителя и через третий конденсатор -к другому выводу четвертого резистора и выходу усилителя, являющемуся выхо"домфункционального преобразователя,59 ходом источника напряжения питания,первый выход - с управляющим входомдвухпозиционного переключателя, второй выход - с первым входом преобразователя кода в код, а третий выход -со входом блока констант, выход которого. подключен ко второму входу преобразователя кода в код, третий входкоторого подключен к выходу аналогоцифрового преобразователя, а выходявляется выходом устройства, выходныеобмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора соединены совходом аналого-цифрового преобразователя, второй выход которого подключен к первому входу блока управления,второй вход которого соединен с первым выходом функционального преобразователя, первый выход - с управляющим входом ключа, второй выход - счетвертым входом селектора октанта,а третий выход - с преобразователемкода в код, второй выход которогосоединен со входом Функциональногопреобразователя, второй выход которого соединен через ключ со входоманалого-цифрового преобразователя 2.Недостатком .этого устройства является низкое быстродействие, обусловленное тем, что измерение углаповорота осуществляется за несколькотактов,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь угла поворотавала в код, содержащий последовательно соединенные генератор, делительчастоты, формирователь синусоидальгного напряжения, выход которого под-ключен к синусно-косинусному вращающемуся трансформатору и формирователю управляющих напряжений, один выход которого и один выход синуснокосинусного вращающегося трансформатора подключены к фазочувствительному выпрямителю, другой выход формирователя управляющих напряженийподключен к управляющему входу блокапреобразования напряжения во временной интервал, выход которого подключен к блоку преобразованиявременного интервала в код, фаэочувствительный преобразователь, компаратор иусилитель, причем первый вход компаратора подключен к выходу фазочувствительного выпрямителя, а выход че -реэ усилитель - к информационномувходу блока преобразования напряже 1 11243Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и можетбытьиспользовано в информационноиэмерительных системах для построения аналого-цифровых преобразователей перемещений.Известно устройство, содержащеесинусно-косинусный вращающийся трансформатор, обмотка возбуждения которого подключена к источнику напряже Ония питания, и аналого-цифровой преобразователь, выполненный в видепреобразователя напряжения в код,двухпозиционный переключатель, селектор октанта, блок констант и 5преобразователь кода в код, причемсинусная и косинусная выходные обмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора подключены ковходам селектора октанта, третий 20вход которого соединен с выходом источника напряжения питания, первыйвыход - с управляющим входом двухпозиционного. переключателя, второй выход - с первым входом преобразователя кода в код, а третий выход - совходом блока констант, выход которого подключен ко второму входу преобразователя кода в код, третий входкоторого соединен с выходом аналого- З 0цифрового преобразователя, а выходявляется выходом устройства, выходные обмотки синусно-косинусного вращающегося трансформатора через двухпозиционный переключатель соединенысо входом аналого-циФрового преобразователя Я .Недостатком этого устройства является низкая точность, обусловленная наличием погрешности от нелинейности характеристики преобразованияугол-код.Известно также устройство, содержащее синусно-косинусный вращающий,ся трансформатор, обмотка возбужде-,45ния которого подключена к источникунапряжения питания, аналого-цифровойпреобразователь, выполненный в видепреобразователя напряжения в код,и функциональный преобразователь,двухпозиционный переключатель, ключ,блок управления, селектор октанта,блок констант и преобразователь кодав код, причем выходные синусная икосинусная обмотки синусно-косинусно го вращающегося трансформатора подклю"чены ко входам селектора октанта,третий вход которого соединен с выния во временной интервал, выход которого подключен к одному входу Фазочувствительного преобразователя, другой вход фазочувствительного преобразователя соединен с выходом 5 формирователя сонусоидального напряжения, а выход подключен ко второму входу компаратора Я .Недостатками этого преобразователя являются его сложность и невысокое быстродействие, обусловленное значительным временем, затрачиваемым на Формирование сигнала рассогласования, его усиление и отработку в замкнутой схеме компенсационного 15 преобразователя состоящего из компаратора, усилителя и фазочувствительного преобразователя.Целью изобретения является упрощение преобразователя и повышение 20 его быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем последовательно соединенные генератор, делитель частоты, Формирователь синусоидального напряжения, выход которого подключен к синусно-косинусному вращающемуся трансформатору и Формирователю управляющих напряжений, один 30 выход которого и один выход синуснокосинусного вращающегося трансформатора подключены к фазочувствительному выпрямителю, другой выход формирователя управляющих напряжений под- З 5 ключен к управляющему входу блока преобразования напряжения во временной интервал, выход которого подключен к блоку преобразования временного интервала в код, выход Фаэо чувствительного выпрямителя подключен к информационному входу блока преобразования напряжения во временной интервал.Блок преобразования временного 45 интервала в код содержит последовательно соединенные Функциональный преобразователь временного интервала в напряжение и преобразователь напряжения в код. , 50Функциональный преобразователь временного интервала в напряжение содержит последовательно соединенные один источник опорного напряжения, первый, второй, третий и четвертый 55 резисторы, последовательно соединенные другой источник опорного напряжения, пятый, шестой и седьмой резисторы, первый и второй информационные входы ключа соединены с общими выводами первого, второго резисторов и пятого, шестого резисторов соответственно, управляющий вход ключа является входом Функционального преобразователя, общие выводы второго, третьего резисторов через первый конденсатор, общие выводы шестого, седьмого резисторов через второй конденсатор соединены с выходом ключа и с общей шиной, общие выводы третьего, четвертого резисторов соединены с другим выводом седьмого резистора и подключены к входу усилителя и через третий конденсатор -Ък другому выводу четвертого резистора и выходу усилителя, являющемуся выходом Функционального преобразователя.На Фиг. 1 показана структурная схема преобразователя угла поворота вала в код; на Фиг, 2 - принципиальная схема входящего в его составФункционального преобразователя вре-:.менного интервала в напряжение.Преобразователь содержит последовательно соединенные генератор 1,делитель 2 частоты, Формирователь 3синусоидального напряжения, синуснокосинусный вращающийся трансформатор (СКВТ) 4 и фазочувствительный выпрямитель 5, Формирователь 6 управляющих напряжений, вход которого подключен к выходу формирователя 3 синусоидального напряжения, а выходы соответственно - ко второму входуФазочувствительного выпрямителя и к управляющему входу блока 7 преобразования напряжения во временной интервал, информационный вход которого подключен к выходу фазочувствительного выпрямителя, а выход - ко входу блока 8 преобразования временного интервала в код. Блок 8 преобразования временного интервала в код содержит последовательно соединенные Функциональный преобразователь 9 временного интервала в напряжение и преобразователь 10 напряжения в код.Функциональный преобразователь 9 временного интервала в напряжение содержит (фиг. 2) последовательно соединенные один источник 11 опорного напряжения, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 резисторы, последовательно соединенные другой1124359 Импульсы с длительностью, пропорциональной 8 рУ, с выхода блока 7подаются на функциональный преобразователь 9, который представляет собойаппроксиматор с арксинусной характеристикой преобразования, построенный(фиг, 2) на основе операционногоусилителя, двухпозиционного ключа, 0семи резисторов и трех конденсаторов,один из которых включен в цепь обратной связи операционного усилителя.Функциональная характеристикапреобразования блока 9 опись 1 ваетсявыражением15 20где Ц - опорное напряжение вькодовисточников 11 и 16;л6 - длительность виходных импульсов блока 7 ф 25(2)а = 1,415 а,;а -" 2,286 азависимость (1) приближается к рациональной дроби вша 35(3) Ко входу фаэочувствительного выпрямителя 5 подключено напряжение синусной обмотки СКВТ 4, которое выпрямителем 5 преобразуется в нап- ;40 ряжение постоянного тока, а зто напряжение блоком 7 преобразуется в длительность ь импульсов, синхронизированных с импульсами запуска формирователя 6, 45 источник 16 опорного напряжения, пятый 17, шестой 18 и седьмой 19 резисторы, первый и второй информа;ционные входы ключа 20 соединены собщими выводами первого 12, второго13 резисторов и пятого 17, шестого18 резисторов соответственно, управляющий вход ключа является входомфункционального преобразователя 9,общие выводы второго 13, третьего14 резисторов через первый конденсатор 21, общие выводы шестого 18,седьмого 19 резисторов через второйконденсатор 22 соединены с вькодомключа 20 и с общей шиной, общие выводы третьего 14 четвертого 15 резисторов соединены с другим выводомседьмого 19 резистора и подключенык входу усилителя 23 и через третийконденсатор 24 - к другому выводучетвертого резистора 15 и выходуусилителя 23, являющемуся вькодомфункционального преобразователя.9. Преобразователь работает следующим образом.Генератор 1 вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов, которая через делитель 2 частоты поступает на формирователь 3 сину" соидального напряжения, из которого формирователь 6 формирует напряжение управления кпючами фазочувствительного выпрямителя 5 и импульсы запуска блока 7. которая отображает арксинусную функцию с погрешностью, не превышающей 0,2 Ж:огсбрГ 2А, (4) Напряжение Орр, пропорциональное в блоке 10 преобразуется в код нвыдается на вькод.Подписнго комитета СССРий и открытий