Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическимиРеспублик ои 972541(22) Заявлено 28. ОЙ,81 (2 ) 3282533/18-2 чс присоединением заявки (23) Приоритет -Опубликовано 07.11.82, Бюллетень41Дата опубликования описания 07 . 11. 82(51)М. Кд. С 08 С 9/00 Гоеударетеснный комитет по делам нзабретеннй н открытий(5 Й) ПРЕ 06 РАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛАВ КОД 1Изобретение относится к автоматике и Вычислительной технике и может быть использовано для связи аналогичных источников информации с цифровым вычислительным устройством.Известен преобразователь, содержащий формирователь кода октантов, аналоговый коммутатор, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, преобразующий напряжение с выходов синусно- косинус- ного датчика (СКД ) в код тангенса угла, и цифровой генератор функции арктангенса, преобразующий код тангенса угла в код угла 1. Недостатками этого преобразователя являются сложность и большое количество Оборудования в цифровой части,Известен также преобразователь содержащий СКД, соединенный с селектором октантов, выходы которого один непосредственно, а другой через первый блок масштабирования, подключены к входам вычитателя, линейныйпреобразователь напряжения-код, блокуправления, счетчик, фазовый детектори второй блок масштабирования, выход вычитателя соединен с сигнальнымвходом фазового детектора и входомвторого блока масштабирования, выход которого подключен к иэмеритель 1 оному входу преобразователя напряжение-код, управляющий вход которогосоединен с одним из выходов фазовогодетектора, опорный вход которогосоединен с одним иэ выходов СКД,а другой ВыхОд - с ВхОдОИ счетчика 123. Недостатками этого преобразователяявляются невысокая точность и большое количество используемого оборугодования,Наиболее близким по техническойсущности является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий972541 СКД угла, выходы которого подключенык Формирователю кода квадрантов и кодним входам первого и второго коммутаторов, выход второго коммутаторачерез первый интегратор подключенк другому входу первого коммутатораи к входу первого компаратора, выходвторого интегратора подключен квходу второго компаратора и черезинвертор подключен к другому входувторого коммутатора, выходы компара"торов подключены к одним входам блока управления, другой вход которогосоединен с генератором импульсов,первые выходы блока управления под"ключены к регистру, второй выход -к одним управляющим входам коммутаторов, третий выход - к входам обнуления интеграторов, источник напряжения. Выход первого коммутатора подключен к входу второго интегратора,четвертый выход Ьлока управленияподключен к другим управляющим входам коммутаторов, а пятый выходк управляющему входу регистра 3.Недостатком такого преобразователя является наличие погрешности,вызванной изменением параметров интеграторов и инвертора,Целью изобретения является повышение точности преобразователя,Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота взла в код, содержащий СКД угла, выходы которого подключены к формирователю кода квадрантов и к одним входам первого и второго коммутаторов, выход второго коммутатора через первый интегратор подключен к другому входу первого коммутатора и к входу первого компаратора, выход второго интегратора подключен к входу второго компаратора и через инвертор - к другому входу второго коммутатора, выходы компараторов подключены к одним входам блока управления, другой вход которого соединен с генератором импульсов, первые выходы блока управления подключены к регистру, второй выход - к одним управ ляющим входам коммутаторов, третий выход - к входам обнуления интеграторов, источник напряжения, введены; первый и второй ключи, управляемый делитель напряжения, блок управления делителем напряжения, два элемента И и формирователь тактов, вход которого подключен к четвертому 5 ю 5 Ло 25 30 35 40 45 50 55 4выходу блока управления, первый выход Формирователя тактов подключенк другим управляющим входам коммутаторов, второй выход - к управляющимвходам первого и второго ключей,сигнальные входы ключей соединеныс источником напряжения, выход первого ключа соединен с выходом первого коммутатора и через управляемыйделитель напряжения подклюцен к входу второго интегратора, а выход второго ключа соединен с входом первогоинтегратора, третий и четвертый выходы Формирователя тактов подключенык одним входам соответственно первого и второго элементов И, другиевходы которых соединены с пятым выходом блока управления, а выходысоответственно подключены к управляющим входам регистра и блока управления делителем напряжения, сигнальные входы которого соединены с первыми выходами Ьлока управления, авыходы подключены к управляющим входам делителя напряжения,На чертеже представлена структурная схема преобразователя.Преобразователь содержит СКД 1, выходы которого подключены к формирователю 2 кода квадранта и к одним входам коммутаторов 3 и 4, выход коммутатора 3 через управляемый делитель 5 напряжения подключен к интегратору 6, выход которого подключен к компаратору 7 и через инвертор 8 к другому входу коммутатора 4. Выход коммутатора 4 церез интегратор 9 подключен к другому входу коммутатора 3 и к компаратору 10. Выходы компараторов 7 и 10 подключены к одним входам блока 11 управления, другой вход которого соединен с генератором 12 импульсов, Первые выходы блока 11 подключены к регистру 13 и к блоку 14 управления делителем 5, второй выход блока 11 подключен к одним управляющим входам коммутаторов 3 и 4, третий выход - к входам обнуления интеграторов 6 и 9, четвертый выход - к входу формирователя 15 тактов, пятый выход - к входам элементов И 16 и 17, выходы которых подключены соответственно к регистру 13 и блоку 14. Первый выход формирователя 15 подключен к другим входам коммутаторов 3 и 4, а второй выход - к управляющим входам ключей 18 и 19, сигнальные входы которых5 9725 соединены с источником 20 напряжения, а выходы подключены соответственно к делителю 5 и интегратору 9 Третий и четвертый выходы Формирователя 15 подключены к входам элементов 16 и 17, выход блока 14 подключен к управляющему входу делителя 5. Формирователь 15 состоит из триггера 21 со счетным входом, выходы которого подключены к третье му и четвертому выходам формирователя 15 и к одним входам элементов И 22 и 23, другие входы которых соединены с входом триггера, а выходы подключены к первому и второму вы ходам формирователя 15. Преобразователь работает следующим образом,Датчик 1 формирует сигналы, пропорциональные синусу и косинусу углаповорота его вала, По сигналу с четвертого выхода блока 11 триггер 21 устанавливается в 0", на выходе элемента 23 формируется единичный 25 уровень, по которому замыкаютсяключи 18 и 19. Напряжение источника 20 через ключ 18 и делитель 5 поступает на вход интегратора 6, а черезключ 19 - на вход интегратора 9. По зо прошествии некоторого времени интегрирования появляется сигнал на втором выходе блока 11, а с четвертого выхода снимается, При этом выход интегратора 9 через коммутатор 3 подключается к входу делителя 5, а выход интегратора 8 через коммутаторподключается к входу интегратора 9, Начинается процесс взаимного интегрирования напряжений интеграторов 6 и 9 до тех пор, пока выходное напряжение одного из интеграторов не станет нулевым, что фиксируется компаратором 7 или 1 О, Временной интервал взаимного интегрирования измеряется путем заполнения его импульсами генератора 12 и подсчета в блоке 11, Сигнал окончания интегрирования с пятого выхода блока 11 через открытый элемент 17 проходит в блок 14 и переписывает в этот блок полученный код временного интервала с первых выходов блока 11, В зависимости от полученного кода коэффициент передачи делителя 5 устанавливается таким, чтобы постоянные интегрирова 55 ния интеграторов Ь и 9 с учетом коэффициента передачи инвертора 8) были равны, После сигнала с пятого выхода блока 11 формируется сигналс третьего выхода этого блока, покоторому интеграторы 6 и 9 устанавливаются в "0",Далее появляется сигнал снова начетвертом выходе блока 11, по которому триггер 21 устанавливается в"1", на выходе элемента 22 формируется единичный уровень, выходы датчика 1 подключаются соответственнок делителю 5 и интегратору 9. Начинается интегрирование выходных напряжений датчика 1 интеграторами 6 и 9По происшествии времени интегрирования появляется сигнал на втором выходе блока 11, по которому входы делителя 5 и интегратора 9 отключаются от выходов датчика 1 и подключаются соответственно к выходу интегратора 8. Начинается вторично процесс взаимного интегрирования домомента срабатывания компаратора 7или 10. Код временного интервалавзаимного интегрирования переписывается выходным сигналом элемента16 в регистр 13, После этого сигналс третьего выхода блока 11 устанавливает интеграторы 6 и 9 в "0",Цикл преобразования заканчивается.Код угла поворота находится в регистре 13,Таким образом в начале каждого цикла преобразования производится автоматическое ура внивание постоянных интегрирования, что повышает точность преобразователя при изменении параметров интеграторов и инвертора.формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к Формирователю кода квадрантов и к одним входам первого и второго коммутаторов, выход второго коммутатора через первый интегратор подключен к другому входу первого коммутатора и к входу первого компаратора, выход второго интегратора подключен к входу второго компаратора и через инвертор - к другому входу второго коммутатора, выходы компараторов подключены к одним входам блока управления, другой вход которого ,соединен с генератором импульсов, 7 9725 первые выходы блока управления подключены к регистру, второй выход - к одним управляющим входам коммутаторов, третий выход - к входам обнуления интеграторов, источник напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены первый и второй ключи, управляемый делитель на- . пряжения, блок управления делителем о напряжения, два элемента И и Формирователь тактов, вход которого подключен к четвертому выходу блока управления,. первый выход формирователя тактов подключен к другим управ дяющим входам коммутаторов, второй выход - к управляющим входам первого и второго ключей, сигнальные входы ключей соединены с источником напряжения, выход, первого. ключа соединен 20 с выходом первого коммутатора и через управляемый делитель напряжения подключен к входу второго интегратора, а выход второго ключа соединен с 41 8входом первого интегратора, третий и четвертый выходы формирователя тактов подключены к одним входам соответственно первого и второго элементов И, другие входы которых соединены с пятым выходом блока управления, а выходы соответственно подключены к управляющим входам регистра и блока управления делителем напряжения, сигнальные входы которого соединены с первыми выходами блока управления, а выходы подключены к управляющим входам делителя напряжения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРИ 550 б 64, кл. 6 08 С 9/04, 1975.2. Авторское свидетельство СССРй 537370, кл; С 08 С 9/04, 19753. Е 1 есйгопГс Оеыоп, чо 1 18,М 9, 1970, с.75-77; рис 34 (прототип).972541 Составитель И.НаэаркинаРедактор Н.Рогулич Техред И.Надь Корректор Ю.Иакаренк исноР ака 13035 ал ППП Ч 1 атент", г. Ужгород, ул. Проектная,Т суда рс делам оск ва,аж 642 По енного комитета С обретений и откры -35, Раушская наож