Преобразователь угла поворота вала в код

,801124361 А зш 008 С 904 л .и ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо ДелАм изОБРетений и ОТНРытий(56) 1, Патент США У 3636554,кл. 340-347, 1972.2, Зверев А.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в циФровойкод. Ленинградское отд. "Энергия",1974. с, 143. рис, 67 (прототип).(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий источникпитания, выход которого соединен свходом датчика угла, первый и второйвыходы которого соединены е первыми вторым аналоговыми входами блокавыбора октанта, первый н второй выходы которого соединены с аналоговыми входами первого и второгоФункциональных делителей напряжениясоответственно, выходы которыхсоединены с входами блока вычитания,реверсивный счетчик, прямые и инверсные выходы младших разрядовкоторого соединены с циФровыми входа.ми первого и второго Функциональныхделителей напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены Формирователь импульсов, ключ, два компаратора, два триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, вход блока вычитания соединен через ключ с входами компараторов, выходы которых соединены с входами первого триггера, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами реверсивного счетчика и элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов . И, выход источника питания соединен с входом Формирователя импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом ключа и вторым входом второго триггера, а второй выход соединен с вторым входом третьего элемента И, выходы трех старших разрядов реверсивного счетчи. ка соединены с циФровыми входами блока выбора октанта.функциональных делителей напряжения соответственно, выходы которых соединены со входами блока вычитания, ренерсивный счетчик, прямые и инверсные .выходы младших разрядов которого соединены с цифровыми входами первого и второго функциональных делителей напряжения, введены формирователь импульсов, ключ, два компаратора, два триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, выход блока вычитания соединен через ключ со входами компараторов, выходы которых соединены со входами первого триггера, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, выходы которых соединены с йервым и вторым входами реверсивного счетчика и элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, выход источника пита ния соединен со входом формирователя импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом ключа и вторым входом второго триггера, а второй выход соединен со вторым входом третьего элемента И, выходы трех старших разрядов реверсивного счетчика соединены с цифровыми входами блока выбора октанта.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 - временная диаграмма работы формирователя импульсов.Преобразователь угла поворота вала в код содержит источник 1 питания, датчик 2 угла, формирователь 3 импульсов, блок 4 выбора октанта, реверсивный счетчик 5, функциональные делители 6 и 7 напряжения, блок 8 вычитания, ключ 9, элементы И 10-12, элемент ИЛИ 13, триггеры 14 и 15 и компараторы 16 и 17.Преобразователь работает следующим образом.Сигналы с выходов датчика 2, пропорциональные синусу и косинусу угла его поворота, поступают на блок 4 выбора октанта, управляемого кодом октанта, поступающим с трех старших разрядов реверсивного счетчика 5. Сигналы с выходов блока 4 поступают далее на входы функциональных делителей 6 и 7 напряжения, управляемых 40 1 1124361Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляиспользования в измерительных системах и цифровьм следящих системах.Известен преобразователь углаповорота ротора сельсина в цифровой5код, содержащий сельсин, трансформатор, сумматор, два усилителя-ограничителя, двоичный счетчик 11 .Недостатком этого преобразователя является то, что двоичный счетчикреагирует не только на полезный сигнал, но и на сигнал помехи, амплитуда которого выше порога чувствительности схемы управления двоичнымсчетчиком, Таким образом, для обеспечения помехоустойчивости преобразователя необходимо увеличитьпорог чувствительности схемы управления двоичным счетчиком вьппе максимальной амплитуды сигнала помехи,что влечет за собой снижение точности преобразователя.Наиболее близким к предлагаемомуявляется преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник питания, выход которого соединен со входом датчика угла, первыйи второй выходы которого соединеныс первым и вторым аналоговыми входа 30ми блока выбора октантов, первый ивторой выходы которого соединеныс аналоговыми входами первого ивторого функциональных делителейнапряжения соответственно, выходыкоторых соединены со входами блокавычитания, реверсивный счетчик, прямые и инверсные выходы младших разрядов которого соединены с цифровыми входами первого и второго функциональных делителей напряжения,усилитель, Аазочувствительный выпрямитель, генератор импульсов 2,Недостатком известного преобразователя является низкая точностьиз-за влияния помехи на работу ревер, 45сивного счетчика.Целью изобретения является повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источ"ник питания, выход которого соединенсо входом датчика угла, первый и второй вьмоды которого соединены спервым и вторым аналоговыми входамиблока выбора октанта, первый и второй выходы которого соединены с аналоговыми входами первого и второгосоответственно прямым и инверсным кодами в пределах октанта, поступающими с младших разрядов реверсивного счетчика 5. Сигналы с выходов функциональных делителей 6 и 7 напряжения подаются на входы блока 8 вычитания, с выхода которого сигнал рассогласования поступает через ключ 9 на входы компараторов 16 и 17, Работой ключа 9 чправляют стробирующие импульсы (, на фиг. 2) поступающие с одного вйхода Формирователя 3 импульсов. На другом выходе формирователя 3 импульсов присутствуют счетные импульсы (0 сет на фиг. 2), сдвинутые относительно стробирующих импульсов на 90 эл.град. Последовательности импульсов синхронизованы с частотой питания датчика 2, причем стробирующие импульсы сов - падают по времени с моментом максимума сигнала рассогласования, а счетные импульсы - с моментом перехода сигнала рассогласования через ноль.С приходом стробирующего импульса триггер 15 устанавливается в единичное состояние и подготавливает элемент И 12 для прохождения счетного импульса через него на входы элементов И 10 и 11. Одновременно, в течение длительности стробирующего импульса, сигнал рассогласования через ключ 9 подается на входы компараторов 16 и 17, В зависимости от знака сигнала рассогласования, срабатывает один из компараторов 16 или 17, которыйпереключает триггер 14 в нулевое или единичное состояния, что, в свою очередь, подготавливает прохождение счетного импульса через элемент И 10 или 11 на вход сложения или вход вычитания реверсивного счетчика 5.С приходом счетного импульса ре,версивный счетчик 5 увеличивает или уменьшает свой код на одну единицу младшего разряда (в сторону уменьшения сигнала рассогласования). Одновременно счетный импульс с выходаэлемента И 10 или 11 через элементИЛИ 13 устанавливает триггер 15 внулевое состояние, что препятствуетпрохождению на реверсивный счетчик5 счетного импульса до прихода следующего стробирующего импульса. Далее цикл повторяется.Если фазы импульсов на выходах 1 О формирователя 3 импульсов и сигналрассогласования 0 соответствуютвременной диаграмме, представленнойна Фиг. 2, то сигнал 0 Р будет всегдаподаваться на входи компараторов 15 16 и 17 в моменты максимума своегоамплитудного значения, что облегчаетраспознавание знака компараторами16 и 17, так как в этот момент напряжение помехи, определяемой прежде 20 всего квадратурной составляющей,близко к нулю. В момент прихода счет.ного импульса ключ 9 закрыт, и помеха не может изменить состояние компараторов 16 и 17, а следовательно, 25 и состояние реверсивного счетчика 5.Подача счетного импульса в моментывремени, когда 0 Р = О, снижает уровень коммутационных помех, устраняетскачки напряжений и улучшает динамику преобразователя, что повышаетточность его работы. Кроме того,вероятность совпадения случайной помехи со временем прихода стробирующего импульса пренебрежимо мала, азначит и пренебрежимо мала вероятность сбоев реверсивного счетчика 5от случайной помехи.Осуществление преобразования напеременном токе и подача стробирующих импульсов в моменты равенстванулю квадратурной составляющей сигнала датчика 2, а счетных импульсовв моменты перехода через ноль сигнала рассогласования позволяет повысить точность преобразователя углаповорота вала в код по сравнению сбазовым примерно в 2 раза при исполь"зовании СКВТ 1 класса и в 4-5 разпри использовании СКВТ 111 класса, 11243611124361 Составитель А.СидоренкоРедактор С,Тимохина Техред Т.Фанта Корректор А.Тяс ка илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 87/41 Тираж 568 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушская н