Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 2725)4 И 03 М 1/ ТЕНИЯ САН ПЬСТ А ВТОРСНОМ,Ф си -ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидетельство СССРР 896654, кл. 6 08 С 9/04, 1982.Авторское свидетельство СССРУ 708386, кл. С 08 С 9/04, 1978.(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительнойтехники и может быть использованов цифровых системах управления иинформационных системах для преобрзования углового положения вала вцифровой код. С целью повышения тоности преобразователя, содержащегосинусно-косинусный датчик 1 угла,селектор секторов 2, вычитающие улители 3 и 4, линейные делители 6и 7 напряжения, сумматор 9, управляющий генератор 16, реверсивныйсчетчик 15, в него введены два вычитающих усилителя 5 и 10 линейный делитель напряжения 8, управляемый инвертор 11, управляемый усилитель 12с дискретно изменяемым коэффициентом передачи. Преобразователь со. -держит два независимых канала преобразования, Основной канал преобразования, используя квадрантные выходыселектора сигналов синусно-косинусного датчика с помощью двух вычитающих усилителей, двух линейных делителей напряжения, управляемых кодомреверсивного счетчика, формирует навыходе сумматора сигнал ошибки пре-.образователя Ы. Путем введения впреобразователь корректирующего ка1272506нала, работающего от октантных выхо- сигнал дЦ , который нормируетсяКОРР сдов селектора сигналов и содержаще- по фазе и амплитуде по значениямго дна дополнительных вычитающихкода старших разрядов реверсивногоусилителя, дополнительный линейный, счетчика и суммируется с сигналомделитель напряжения, управляемый ин- ошибки 6 Ц на выходе сумматора,вертор, управляемый усилитель с дис- практически сводя его к нулевомукретно изменяемым коэффициентом пе-: значению. 2 ил,редачи, формируется корректирующий4Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах управления и информационных системах для преобразования уг лового положения вала в цифровой1код.Цель изобретения - повышение точности преобразователя за счет введения дополнительного канала, коррек тирующего погрешность преобразования основного канала.На фиг.1 приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг,2 - временная 5 диаграмма.Преобразователь содержит синус- но-косинусный датчик 1 угла, селектор 2 секторов, вычитающие усилители 3-5, линейные делители 6-8,на пряжения, сумматор 9, вычитающий усилитель 10, управляемый инвертор11, управляемый усилитель 12, дешиф. раторы 13 и 14, реверсивный счетчик15, управляющий генератор 16. 25Преобразователь работает следующим образом,На выходах двухфазного датчика1 угла появляются напряжения переменного тока Ц, (о) и Ц (сС), амплитуды которых изменяются от угла посинусному и косинусному закону(фиг.2 о). Код М двоичного реверсивного. счетчика 5 должен представлять собой цифровой эквивалент угла с, Значения трех старших разрядов кода Ж воздействуют на первый депщФратор 13 ичерез него на селектор 2 секторовтаким образом, что на четырех еговыходах появляются сигналы перемен- сИ 1 ного тока с амплитудами, изменяемыми . по определенным законам.(2) с (1-х) Ц ос ЦЦс Фыхо о оессо 1+с ( 1-х)где Ц, - величина, характеризующая амплитуду выходных сигналов датчиков и частоту их изменения во времени; 2На первом квадрантном выходе образуется зависимость вида ц=(з 1 пох(,на втором квадрантном выходеЦоо,с= - (сояс (Фиг,28 иб ). На первом октантном выходе образуются сигналы Ц, = /з 1 пы/, где 0(ск.45КОРРпри угловых положениях, соответствующих нечетным октантам и з 1 п с(,о огде 45 ( сС90 , при угловых положениях, соответствующих четным октантам,На втором октантном выходе образуются сигналы Ц, = /сово/, гдеО 6 о ( 45 , при угловых положениях,соответствующих нечетным октантами /созо(/, где 45 оС с 90 , при угловых положениях, соответствую"щих четным октантам.(фиг.2 г и д ),Выходные сигналы квадратнтнцх выходов селектора секторов с помощьюдвухвходовых вычитающих усилителей3 и 4 и двух линейных делителей 6и 7 напряжения преобразуются в напряжения ЦЦв соответствиис выражением (1) для нечетных квадрантов и выражением (2) для четных3 2725а,Ь,с,й - постоянные коэффициенты,определенные величины ко-.торых обеспечивают минимальную погрешность преобразования выходных сиг. налов датчика угла (дляиделизированного СКВТа=с=1; Ь=й=0,5552);х - цифровой аргумент углового положения датчика уг Ола в пределах квадранта(О ( х1 при О с ( 90 ),представляющий собой кодимладших разрядов иразрядного реверсивного Цсчетчика полного кода,При изменении кода двоичного реверсивного счетчика 15 первый дешифратор 3 формирует три линейно изменяющихся по углу кода (фиг.2 е, ж и 2 О). Первый из них управляет первымлинейным делителем 6, второй - вторым делителем 7 напряжения, а третий - третьим делителем 8 напряжения. 25Цифровой аргумент х текущего углового положения с определяется выбором такой его величины, при котором выполняется условие30При выборе в выражениях (1) и (2) значения Ь = д = 0,55522803 и а = с = 1 и выполнении требования идеального . преобразования величина дБ иэменя 35 ется около нулевого значения по закону изменения, близкому к кривой погрешности преобразования основного канала. Назовем эту величину дУ. Характер изменения величины дП,показан на фиг.2 о. Последнее положение позволяет сделать вывод о возможности повышения точности преобразования путем компенсации величины дО , вырабатываемой каким-то дополнительным аналого-циФровым устройством.Предлагаемое изобретение реализует указанный путь повышения точ- ности преобразования эа счет введения корректирующего канала, выходнойсигнал которого . ЬПрр джоейВ преобразователе компенсирующее напряжение дПор формируется корректирующим каналом следующим образом,Выходные напряжения октантных выходов селектора сигналов с помощью третьего вычитающего усилителя 5 и 06 4третьего линейного делителя 8 напряжения преобразуются в напряжение Увв в соответствии с выражением (3) для нечетных октантов и выражением (4) для четных октантов"вь х в=". ( "к.рр+й "корр ) (1-У) р (4)где 1 Е - постоянные коэффициенты (для идеализированного СКВТ К,=0,2928948;с =0,7071052); У Б - октантные выходные наКОРР кОРР 0пряжения селектора сигналову - цифровой аргумент, изменяющийся в диапазоне0-1, представляющий собой код имладших разрядов кода и-разрядногореверсивного двоичногосчетчика 15.Выходной сигнал третьего делителя напряжения и выходной сигнал первого октантного выхода селектора 2 секторов 2 суммируются на четвертом усилителе 10, на выходе последнего образуется сигнал в соответствии с вы ражением (5) для нечетных октантов и выражением (6) для четных октантов=П .П -(К Ц +1 П )(1-у).,(6) Характер изменения величины Бвыел показан на фиг.2 к. Это напряжение является основой для формирования корректирующего сигнала ЬУ -".дПВ процессе формирования сигнал Цнормируется по амплитуде и по фазе под сигнал дУ .Фазирование осуществляется с помощью управляемого инвертора, а нормирование - по величине с помощью усилителя 12 с дискретно изменяемым коэффициентом передачи, Сигнал управления инвертором 11 (фиг.2 Л) формируется вторым дешифратором 14 иэ входных .сигналов третьего и четвертого разряда кода Я двоичного реверсивного счетчика 15, а сигнал управления усилителем 12 (фиг.2 н) - вторым дешифратором 14 из выходных сигналов второго и третьего разряда кода М. Разностный сигнал дПУ,+ + П, образуется на сумматоре 9. На нем же компенсирующее напряжение кор 12725ректирующего канала суммируется с требуемым знаком с сигналом бБоси Разностный сигнал условно показан на фи 1;.2 н.Выход усилителя 9 через управ ляющий генератор 16 управляет кодом Н двоичного реверсивного счетчика. Управляющий генератор 16 формирует на счетном входе реверсивного двоичного счетчика 15 импульсы до тех1 О пор, пока не будет обеспечено условие равенства нуля на выходе усилителя 9. Управляющий генератор 16 также управляет входом Реверс" счетчика 15 на основе анализа знака своего входного сигнала таким образом, чтобы обеспечить выполнение условия о= 2 Х при включении устройства и при различных направлениях изменвиия угла сс20Формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к информационным входам селектора секторов, квадрантные выходы селектора секторов подключены к одним входам первого и второго вы читающих усилителей соответственно, выходы которых подключены к первым входам первого и второго линейных делителей напряжения, выходы первого и второго линейных делителей напряжения.подключены к другим входам первого и второго вычитающих усилителей соответственно и к первому и второму входам сумматора, выход которого соединен с входом управляющего Ю генератора, выходы которого подклю 506 ечены к входам реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены третий и четвертый вычитающие усилители, третий линейный делитель напряжения, управляемый инвертор, управляемый усилитель, первый и второй дешифраторы, первый октантный выход селектора секторов подключен к первым входам третьего и четвертого вычитающих усилителей, второй октантный выход селектора секторов подключен к второму входу третьего вычитаю- щего усилителя, выход которого подключен к первому входу третьего линейного делителя напряжения, выход третьего линейного делителя напряжения подключен к второму входу четвертого вычитающего усилителя, выход которого подключен к информационному входу .управляемого инвертора, выход которого подключен к информационному входу управляемого усилителя, выход которого подключен к третьему входу сумматора, выходы разрядов реверсивного счетчика подключены к входам первого дешифратора, группа выходов которого подключена к управляющим входам селектора секторов, первый, второй и третий выходы - к вторым входам соответственно первого, второго и третьего линейных делителей напряжения, выходы второго, третьего и четвертого старших разрядов реверсивного счетчика подключены к входам второго дешифратора, первый и второй выходы , которого подключены к управляющим; входам управляемого инвертора и управляемого усилителя соответственно,1272506 м и Составитель Е Техред А.Крав амолодчик орректор И.Муска актор Л.Грат одписно 4/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна гаыюрайИЬ; уйти иман. в. 4 дач Заказ 6349/56 Тн ВНИИПИ Госуда по делам н 13035, Москв836венного комитета СС ретений и открытий Ж, Раушская наб.