SU1136314A1 - Способ преобразовани перемещени в код - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, основанный на формировании синусного и косинусного напр жений переменного тока, модулированных по амплитуде соответственно в функции синуса и косинуса перемещени , формировании противофазных им напр жений, формировании первого и второго низкочастотных сигналов типа меандр, сдвинутых по фазе один относительно другого на 90, формировании первого суммарно-разностного .сигнала, пропорционального сумме опорного и противофазного опорному напр жений с синусным и противофазным синусному напр жени ми за один полупериод первого низкочастотного сигнала и разности опорного и противофазного опорному напр жений с синусным и противофазным синусному напр жени ми за другой полупериод первого низкочастотного сигнала, формировании второго суммарно-разностного сигнала, пропорционального сумме опорного и противофазного опорному напр жений .с косинусным и противофазным косинусному напр жени ми за один полупёриод второго низкочастотного сигнала и разности опорного и противофазного опорному напр жений с косинусным и противофазным кocинycнo fy напр жени ми за другой полупериод вто рого низкочастотного сигнала, детектировании первого и второго сумгчарноразностных сигналов и их суммировании выделении низкочастотной гармонической составл ющей из полученного пос ле суммировани  сигнала, сравнении ее по фазе с первым или вторым низкоСО частотным сигналом и формировании кода перемещени  по разности $аз а со сравниваемых сигналов, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , ограни- чнйают по амплитуде опорные и противо фазные опорным напр жени .

Description

11 Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи аналоговых источникор информации с цифровым вычислительным устройством. Известен способ преобразовани  перемещени  в код, при котором модулируют опорное синусоидальное напр жение в функции синуса и косинуса перемещени , модулированное синусоидельное и косинусоидальное напр жени  дополнительно модулируют низкочастотными многофазными пр моугольными напр жени ми типа меандр и полученные напр жени  суммируют, детектируют и из детектированного напр жени  выдел ют низкочастотную гармоническую составл ющую, которую сравнивают по фазе с одним из низкочастотных пр моугольных напр жений, по разности фаз сравниваемых напр жений формируют код перемещени  И . Недостатком такого способа преобразовани   вл етс  наличие погреш- ности, вызванной детектированием сигнапов малого уровн . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ преобразовани  перемещени  в код основанньй ца формировании синусного и косинусного напр жений переменного тока, модулированных по амплитуде соответственно в функции синуса и косинуса перемещени , формировании противофазных им напр жений, формироваНИИ первого и второго низкочастотных сигналов типа меандр, сдвинутых по фазе один относительного другого на 90 , формировании первого суммарноразностного сигнала, пропорционально го сумме опорного и противофазного опорному напр жений с синусным и противофазным синусному напр жени ми за один полупериод первого низкочастотного сигнала и разности опорного и противофазногоопорному напр жений с синусным и противофазным синусному напр жени ми за другой полупериод пер вого низкочастотного сигнала, формировании второго суммарно-разност ного сигнала, пропорционального сумме опорного и противофазного опорному напр жений с косинусным и противофазным коси1 усному напр жени ми за,один полупер1 од второго низкочастотного сигнала и разности опорного и противофазного опорному напр жений с косинусным и противофазным косинусному 142 напр жени ми за другой полупериод второго низкочастотного сигнала, детек- тировсШЙи первого и второго суммарно- . разностных сигналов и их суммировании , выделении низкочастотной составл ющей из полученного после суммировани  сигнала, сравнении ее по фазе с первым или вторым низкочастотным сигналом и формировании кода перемещени  по разности фаз сравниваемых сигналов 2 . Недостатком известного способа  вл етс  невысока  точность, вызванна  погрешностью детектировани  сигналов , близких к синусоидальным, Цель .изобретени  - повышение точности преобразовани  перемещени  в код. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу преобразовани  перемещени  в код, основанному на формировании -синусного и косинусного напр жений переменного тока, модулированных по амплитуде соответственно в функции синуса и косинуса перемещени , формировании противофазных им напр жений, формировании первого и второго низкочастотных сигналов типа меандр, сдвинутых по фазе один относительно другого на 90°, формировании первого суммарно-разностного сигнала, пропорционального сумме опорного и противофазного опорному напр жений с синусным и противофазным синусному напр жени ми за один полупериод первого низкочастотного сигнала и разности опорного и .противофазного опорному напр жений с синусным и противофазным синусному напр жени ми за другой полупериод первого низкочастотного сигнала, формировании второго суммарно-разностного сигнала , пропорционального сумме опорного и противофазного опорному напр жений с косинусным и противофазным косинусному напр жени ми за один полупериод второго низкочастотного сигнала и разности опорного и противофазного опорному напр жений с косинус- ным и противофазным косинусному напр жени ми за другой полупериод второго низкочастотного сигнала, детектировании первого и второго суммарноразностных сигналов и их суммировании , выделении низкочастотной гармонической составл ющей из полученного после суммировани  сигнала, сравнении ее по фазе с: первым или вторым низкочастотным сигналом и формировании кода перемещени  по разности фаз сравниваемых сигналов, ограничивают по амплитуде опорные и противофазные опорным напр жени . В результате происходит процесс переноса измерительной информации в другой частотный спектр, при котором огибающа  модулирует экстремальные значени  напр жени  несущей частоты только одного знака. Это позвол ет существенно упростить процесс детектировани  и свести его к простой фильтрации несущей, причем последн   операци  практически не внос т искажений, так как ее осуществл ют над сигналом, форма которого соответствуе . двухполупериодному выпр млению . На фиг.1 представлено устройство реализующее предлагаемый способ; на фиг.2 - временна  диаграмма, по сн юща  способ. Устройство фиг.1) содержит источ ник питани , подключенный к входной обмотке 2 индуктосина, выходные синусна  и косинусна  обмотки 3 которого подключены к смесител м 4 и 5, измерительный блок6, содержащий формирователь опорного низкочастотного сигнала типа меандр и подклю- ченньй к фазовращателю 7, выходы сме сителей 5 и 4 подключены через соответствующие детекторы 8 и 9 к сумматору 10, выход которого через фильтр 15 подключен к. измерительному блоку 6. Выход источника 1 через ограничитель 12 и инвертор 13 подключен к смесител м 5 и 4. Устройство, реализующее способ, работает следующим образом. В источнике 1 формируют квазиси- нусоидальное напр жение U. пиг переменного тока (фиг.2а) и направл ют его в обмотку..2 индуктосина. На выходах двух обмоток 3 индуктосина получают соответственно выходные си :напы Ugyx, , UBWX (фиг.26,в) и Ugyx Ugt,,j( (не показаны). В данном положении индуктосина сигналы , Ugyx2 синфазны переменному напр жению ,,- (фиг.2а), а сигналы и Ugjji противофазны Переменное напр жение, напра л ют в ограничитель 12 (фиг.1), гд преобразуют в последовательнос пр моугольных импульсов Uf, (фиг.2д со скважностью два, которую направ1 14 л ют в инвертор 13 (фиг.1). На выходе последнего получают инверсную последовательность U, (фиг.2е) импульсов . Равенство амплитуд исходной Ufj и инверсной Uf, последовательностей импульсов обеспечиваетс  тем, что ограничитель 12 и инвертор 13 представл ет собой однотипные ключевые элементы, работающие в одинаковом режиме . В измерительном блоке 6 (фиг.1) формируют последовательность низко меандр частотных сигналов типа Uunpj (фиг.2г),направл ют эту после- г довательность в фазовращатель 7 Ифиг.О, где получают другую последовательность сигналов типа меандр lUhn (не показана), сдвинутую относительно Uupp, на четверть периода этого сигнала. Исходную и инверсную последовательности импульсов U и U направл ют в смесители 4 и 5. Одновременно в смеситель 4 направл ют выходные сигналы Ugy,, U g,,, индуктосина и низкочастотньп4 сигнал U(jnpi , а в смеситель 5 выходные сигналы (, Ugt,(;(2 индуктосина и низкочастотный сигнал Unj. В смесител х 4 и 5 в течение одного полупериода , соответствукщего ка;«дому смесителю низкочастотного сигнала, исходную и инверсную последовательности импульсов и и Up (фиг.2д,е) суммируют соответственно с выходными сигналами, например, Ug. и Ugt,,j(jj (фиг.26,в) и получают последовательность суммарных импульсных сигналов Затем в течение другого полупериода этого эе низкочастотного сигнала последовательности Uj, , Un суммируют соответственно с противофазными им выходными сигналами Ug и УВЫХЛ и получают разностные сигналы и pjj .фиг..2ж|. Кажда  из полученных последовательностей суммарно- разностных импульсных сигналов U,, и Uj.,,2 (и аналогичным образом полученные в смесителе 5 последовательности не показанные на фиг.2) представл ет собой амплитудно- модулированный сигнал, глубина модул ции которого пропорциональна амплитуде ВЫХОДНЫХ сигналов индуктосина. Общий сигнал (фиг.2ж), составл енный из сигналов U представл ет собой уровень посто нного напр жени , величина которого в общем случае пропорциональна амплитудам U импульсов исходной и ин- версной последовательностей переменно го напр жени . В идеальном случае величина уровн  равна и. Дл  детектировани  огибающей сигналы и (фиг.2ж) с выходов смесителей 4 и 5 фиг. направл ют соответственно всдетекторы 9 и 8. В-детекторах отфильтровывают пульсации несущей частоты к получают в детекторе 9 низкочастотные пр моугольные сигнапы Otf, (фиг.2и), а в детекторе 8 (фиг. Г) - низкочастотный пр моугольный сигнал С фиг.2к), сдвинутый по фазе Относительно 0 на четверть периода этих сигналов. Амплитуды сигналов UK- и Ug- пропорциональны амплитудам выходных сигналов Ugy и Ugi,/X2 соответственно, а частота их следовани  равна частоте низкочастотного сигнала блока 6. Сигналы Ug и -2 суммируют в сумматоре 10 (фиг.1) . При этом на выходе сумматора 10 получают сигнал Uj (фиг.2л) слож1ной . формы. При помощи фильтра 11 (фиг.1) из сигнала Uy выдел ют первую гармоническую составл ющую, Полученный синусоидальный сигнал (не показан) направл ют дл  отсчета в измерительный блок 6, где производ тс  сравнение его по фазе с исходным низкочастотным сигналом и преобразование разности фаз сравниваемых сигналов в код. Благодар  операци м ограничени  по амплитуде опорного и противофаз- ного опорному напр жений уменьшаетс  погрешность детектировани  сигналов, что приводит к повышению точности способа преобразовани  перемещени  в код в целом. Экономический эффект от испол1}ЗОвани  изобретени  определ етс  его техническим преимуществом.

а

и,

пит.

вьп,

б vAAAZ

Обш,

Л

ATW

ГШ

Un.

ППП

Un

/ЛЛЛЛЛЛЛЛ -/УУУУУЛ

.K

1

ППП

ПП

Umn.

ЧЛЛДЛАЛА/

Umn,

1

Claims (1)

1. СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, основанный на формировании синусного и косинусного напряжений переменного тока, модулированных по амплитуде соответственно в функции синуса и косинуса перемещения, формировании противофазных им напряжений, формировании первого и второго низкочастотных сигналов типа меандр, сдвинутых по фазе один относительно другого на 90°, формировании первого суммарно—разностного сигнала, пропорционального сумме опорного и противофазного опорному напряжений с синусным и противо фазным синусному напряжениями за один полупериод первого низкочастотного сигнала и разности опорного и противофазного опорному напряжений с синусным и противофазным синусному напряжениями за другой полупериод первого низкочастотного сигнала, формировании второго суммарно—разностного сигнала, пропорционального сумме опорного и противофазного опорному напряжений с косинусным и противофазным косинусному напряжениями за один полупёриод второго низкочастотного сигнала и разности опорного и противофазного опорному напряжений с косинусным и противофазным косинусному напряжениями за другой полупериод второго низкочастотного сигнала, детектировании первого и второго суммарноразностных сигналов и их суммировании выделении низкочастотной гармонической составляющей из полученного после суммирования сигнала, сравнении ее по фазе с первым или вторым низкочастотным сигналом и формировании кода перемещения по разности $аз сравниваемых сигналов, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, ограничивают по амплитуде⁰опорные и противогазные опорным напряжения.

   1 1136314 2