Преобразователь угла поворота вала в код

(57) Из БРАЗОВАТЕЛЬД бретение отно ычислительной использовано ся к автом и мои анас цифвом.обрания ехник тике жет быя свя источников и ормаци устрой ости п лог ислительным вышения точ ровым С цел ния влиости син я путем уменьштудной нестабил зоватампли оГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) в преобразователь, содержащий СКВТ 1, источник 2 опорногонапряжения, фаэосдвигающий элемент 5,сумматор 6, блок 7 преобразованиясдвига фазы в код, введены первый 3н второй 4 аттенюаторы и блок 8управления. Блок 8 управления содержит детекторы 9, 10, 11, нуль-органы12, 13, блок 14 выборки-хранения,дифференциальный усилитель 15, блок16 начальной установки и коммутатор17. Блок 14 выборки-хранения содержит ключ, фильтр, повторитель, генератор импульсов, элемент И, счетчик,цифроаналоговый преобразователь, компаратор. Блок 16 начальной установки содержит реле, токоограничивающийэлемент (резистор), триггер. Коммутатор 17 содержит триггер, два элемента И, мультиплексор. При включе1372623 нии питания на управляющие входыаттенюаторов 3, 4 поступают нулевыеуправляющие сигналы, Амплитудно-модулированные выходные сигналы СКВТбез изменения проходят через аттенюаторы 3, 4 на входы сумматора 6,на выходе которого формируется сигнал, сдвинутый по фазе по отношениюк опорному сигналу на угол 1 Вблоке 7 производится йреобразованиесдвинутых по фазе сигналов в код.При нулевом значении огибающей одноИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровымвычислительным устройством. 5Цель изобретения - повышение точности преобразователя путем уменьшения влияния амплитудной нестабильности синусно-косинусного вращающегосятрансформатора.На фиг.1 показана структурная схема преобразователя; на фиг.2 -структурная схема блока выборки-хранения; на фиг.3 - структурная схемаблока начальной установки; на фиг.4 -15структурная схема коммутатора.Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусныйвращающийся трансформатор (СКВТ) 1,источник 2 опорного напряжения,аттенюаторы 3 и 4, фазосдвигающийэлемент 5, сумматор 6, блок 7 преобразования сдвига фазы в код, блок 8управления.25Блок 8 управления содержит детекторы 9-11, нуль-органы 12 и 13, блок14 выборки-хранения, дифференциальныйусилитель 15, блок 16 начальной установки, коммутатор 17, элементИЛИ 18.Блок .14 выборки-хранения содержитключ 19, аналоговый запоминающий элемент 20, повторитель 21, генератор22 импульсов, элемент И 23, счетчик24, цифро-аналоговый преобразователь 3525 и компаратор 26. го иэ выходных сигналов СКВТ 1 в блоке 14 запоминается значение другоговыходного сигнала СКВТ, которое втечение четверти периода огибающейвыходного сигнала СКВТ 1 сравнивается по амплитуде с выходным сигналомсумматора 6. При наличии отклонениякорректируется коэффициент передачиаттенюатора одного сигнала. Аналогично корректируется коэффициент передачи аттенюатора другого сигнала.4 э.п. ф-лы, 4 ил. Блок 16 начальной установки содержит реле 27, токоограничивающий элемент (резистор) 28 и триггер 29.Коммутатор 17 содержит триггер 30, элементы И 31 и 32 и мультиплексор 33.Преобразователь работает следующим образом.При включении источника питания блок 16 начальной установки устанавливает коммутатор 17 в состояние, при котором на его выходах устанавливаются нулевые уровни напряжения, поступающие на управляющие входы аттенюаторов, 3 и 4, которые имеют одинаковые фиксированные коэффициенты передачи, и преобразователь работает без компенсации погрешности, т.е. на входы блока 7 преобразования сдвига фазы в код поступают два напряжения, сдвинутые по фазе на уголБлок 7 преобразует этот фазовый сдвиг в цифровой код. При прохождении одного из значений углов 1 п Т/2 (п=0,1) на одном из выходов СКВТ 1 огибающая напряжения, которую выделяют детекторы 9 и 1 О, проходит через нуль, а другая огибающая в этот моментимеет максимальное значение.Пусть, например, ротор СКВТ 1 поовернулся на угол 0 . В этот момент на выходе синусной обмотки СКВТ 1 напряжение равно 0 и на выходе нуль- органа 12 появится короткий импульс. Через элемент ИЛИ 18 этот импульс поступает на блок 16, который разрешаетПреобразователь работает аналогично при появлении импульса с выхода второго нуль-органа 13. В этом случае первый аттенюатор 3 работает с фиксированным коэффициентом передачи, а второй аттенюатор 4 - с изменяемым. 40 45 Формула изобретения 1.Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-коси 50 нусный вращающийся трансформатор, вход которого соединен с выходомисточника опорного напряжения, фазосдвигающий элемент, выход которого подключен к одному входу сумматора, выход сумматора подключен к одному информационному входу блока преобразования сдвига фазы в код, выходы которого являются выходами преобраработу коммутатора 17. При поступлении с выхода нуль-органа 12 импульсана первый вход управления коммутатора 17 сигналы с аналогового входакоммутатора 17 поступают на его первый выход, а на его втором выходесохраняется нулевой уровень напряжения. Одновременно по импульсу с выхода элемента ИЛИ 18 блоком 14 выборки-хранения через детектор 11 производится выборка и запоминание напряжения с выхода сумматора 6, котороев этот момент имеет значение, соответствующее выходному сигналу аттенюатора 4. В момент выборки по сигналу с второго выхода блока 14 блокируется работа блока 7 на время, необходимое для запоминания сигнала вблоке 14. Далее с помощью дифференциального усилителя 15 постоянно про.изводится сравнение текущего значения напряжения на выходе сумматора 6со значением, хранящимся в блоке 14,При различии этих значений на выходе 25дифференциального усилителя 15 вырабатывается сигнал рассогласования,который через коммутатор 17 поступает на вход управления первого аттенюатора 3, который в зависимости от 30знака и величины сигнала рассогласования увеличивает или уменьшает свойкоэффициент передачи, изменяя напряжение на первом входе сумматора 6 так,чтобы на его выходе напряжение сталоравно значению, записанному в блоке14. зователя, отличающийсятем, что, с целью повышения точностипреобразователя путем уменьшениявлияния амплитудной нестабильностисинусно-косинусного вращающегосятрансформатора, в него введены первыйи второй аттенюаторы и блок управления, первый и второй выходы синуснокосинусного вращающегося трансформатора подключены к информационным входам соответственно первого и второгоаттенюаторов и первому и второму входам блока управления, выходы первогои второго аттенюаторов подключены соответственно к входу фазосдвигающегоэлемента и другому входу сумматора,выход сумматора подключен к третьемувходу блока управления, первый и второй выходы которого подключены куправляющим входам соответственно пер.вого и второго аттенюаторов, а третийвыход - к управляющему входу блокапреобразования сдвига фазы в код,другой информационный вхОД котОРОгосоединен с выходом источника опорного напряжения. 2.Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит три детектора, два нуль-органа, блок выборки-хранения, дифференциальный усилитель, блок начальной установки, коммутатор и элемент ИЛИ, входы первого, второго и третьего детекторов являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока управления, выходы первого и второго детекторов через первый и второй нуль-органы под-, ключены соответственно к первому и второму управляющим входам коммутатора и к входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу блока выборки-хранения и к входу блока начальной установки, выход которого подключен к третьему управляющему входу коммутатора, выход третьего детектора подключен к одному входу дифференциального усилителя и информационному входу блока выборки-хранения, первый выход которого подключен к другому входу дифференциального усилителя, выход дифференциального усилителя подключен к информационному входу коммутатора, первый и второй выходу коммутатора и второй выход блока выборки-хранения являются соответственно первым, вто 372623рым и третьим выходами блока управления.З.Преобразователь по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, блок выборки-хранения содержит ключ, аналоговый запоминающий элемент, повторитель, генератор импульсов, элемент И, счетчик, цифроаналоговый преобразователь и компаратор, инфор- О мационный вход ключа является информационным входом блока выборки-хранения, управляющий вход ключа является управляющим входом блока выборки-хранения и подключен к Р-входу счетчика, 5 выход ключа через аналоговый запоминающий элемент, подключен к входу повторителя, выход которого подключен к одному входу компаратора, выход генератора импульсов подключен к одному 20 входу элемента И, выход которого подключен к С-входу счетчика, выходы счетчика подключены к входам цифроаналогового преобразователя, выход которого является первым выходом бло ка выборки-хранения и подключен к другому входу компаратора, выход которого является вторым выходом блока выборки-хранения и подключен к другому входу элемента И. 304.Преобразователь по пп. и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок начальной установки содержит реле, токоограничивающий элемент и тРиггер, один вход которого является 35 входом блока начальной установки, один вывод обмотки реле и один вывод токоограничивающего элемента объедииены и являются входом питания, другой вывод токоограничивающего элемента подключен к другому входу тригге ра и одному выводу размыкающего кон-, такта реле, другой вывод которого идругой вывод обмотки реле подключены к общей шине, а выход триггера является выходом блока начальной установки.5.Преобразователь по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что коммутатор содержит триггер, два элемента И, мультиплексор с двумя управляющими входами и двумя группами информационных входов, каждая из которых содержит первый, второй и третий входы, входы триггера являются первым и вторым управляющими входами коммутатора, выходы триггера подключены к одним входам соответственно первого и второго элементов И, другие входы которого объединены и являются третьим управляющим входом коммутатора, выходы первого и второго элементов И подключены к адресным входам мультиплексора, первый и третий входы первой группы и первый и второй входы второй группы информационных входов мультиплексора подключены к общей шине, а второй вход первой группы и третий вход второй группы информационных входов объединены и являются информационным входом коммутатора, а первый и второй выходы мультиплексора являются соответственно первым и вторым выходами коммутатора.1372623 Составитель М. СидороваТехред И.Попович Корректор С.Черни Редактор Н.Рогулич Заказ 500/56 Тиразк 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4