SU1403373A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьшени  точности путем уменьшени  вли ни  переходных процессов при коммутации напр жений в преобразователь угла поворота вала в .,Л4 S код, содержащий синусно-косинусный датчик (СКД). 1, источник 2 напр жени  питани , определитель 3 октантов, выпр митель 4, ключи 5, 6, 8, 10, интегра;тор 7, инвертор 9, компаратор 11, блок 12 преобразовани  временного интервала в код, дифференцирующий элемент 13, дешифратор 14, блок 15 управлени , введены элементы 16, 17 задержки. В течение первого заданного времег.ного интервала выпр мл етс  и интегрируетс  меньшее из выходных напр жений СКД 1. В течение второго временного интервала выпр мл етс  и интегрируетс  большее из выходных напр жений СКД 1. Элементы 16 и 17 задерживают начало интегрировани  выпр мленных напр жений СКД 1 относительно начала выпр млени . В блоке 12 производитс  измерение длительности второго временного интервала, который пропорционален тангенсу (котангенсу) измер емого угла. В дешифраторе 14 формируетс  код угла. 1 ил. (Л 4 о оо со со

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вы- числительным устройством.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател  путем уменьшени  вли ни  переходных процес- ;сов при коммутации напр жений в про- |цессе преобразовани . I Еа чертеже представлена структур- на  схема преобразовател .

Преобразователь угла поворота вала

в код содержит синусно-косинусный (датчик (СКД) 1, источник 2 напр жени  iпитани , определитель 3 октантов, вы- |пр митель 4, первьш 5 и второй 6 клю |чи, интегратор 7, третий ключ 8, ин- :вертор 9, четвертьй ключ 10, компаратор 11, блок 12 преобразовани  временного интервала в код, дифференцирующий элемент 13, дешифратор 14, :блок 15 управлени , элементы 16 и 17 задержки. Блок 15 управлени  содержит ;дешифраторы 18 и 19, элементы 20-23 И :элементы 24, 25 ИЛИ, .генератор 26, :делитель 27 частоты, триггер 28.

Преобразователь работает следующим образом.

СКД 1 формирует напр  сени  neper - именного тока, модулированные по ам- йлитуде в функции синуса и косинуса I угла - поворота ротора СКД 1. Опреде- jлитель 3 формирует код октантов. Блок I 15 формирует последовательность вре- I менных интервалов, определ ющих рабо- I ту преобразовател .

В течение первого временного интервала (ВИ1) заданной длительности 2 , меньшее из выходных напр жений СКД 1 (и) подключаетс  к выпр мителю 4, преобразуетс  в посто нное напр жение () и интегрируетс  интегратором 7;, в течение второго временного интервала (ВИ 2) .большее из выходных напр жений СКД 1 (Ug) подключаетс  к выпр мителю 4, преобразуетс  в посто нное напр жение (U66) и после инвертировани  инвертором 9 интегри- руетс  интегратором 7 до момента сра- ба.тывани  компаратора 11, импульс с выхода которого фиксирует окончание ВИ 2 Импульсы высокой частоты с генератора 26 поступают на вход делител  27 частоты, на выходе которого формируетс  последовательность импульсных сигналов, длительность которых определ ет длительность ( временного ин

0 5

0

5

О 5

5

терв.ч.ча ВИ 1, вырабатываемого блоком 15 дл  управлени  ключами 5 или 6. На выходе дешифратора 18 блока 15 потенциал высокого уровн , соответствующего уровню логической единицы, формируетс  в 1, 4, 5 и 8 октантах (и и и UB и) и подаетс  на управл ющие входы элементов 20 и 21 И, открыва  их. Импульсный сигнал с длительностью С, с выхода делител  27 проходит через элементы 21 И и 25 ИЛИ на второй выход блока 15 и с него подаетс  на управл нщий вход ключа 5, устанавлива  его в замкнутое положение . При этом напр жение V, U, подключаетс  к выпр мителю 4 и преобразуетс  им в посто нное напр жение

и. за врем , Г., . Этот же сигнал пос- мь

тупает на третий выход блока 15 и, пройд  через элемент 16, обеспечивающий задержку переднего фронта ВИ 1 на врем  utb Z , достаточное дл  того , чтобы на выходе выпр мител  4 получить установившеес  значение U,, подаетс  на управл киций вход ключа 8, устанавлива  его в замкнутое положение . При этом напр жение с выпр мител  4 подключаетс  к интегратору 7 и интегрируетс  в течение третьего временного интервала (ВИ 3) длительностью t.t . В момент времени, соответствующий окончанию ВИ 1, триггер 28 устанавливаетс  в положение 1 и на его единичном выходе формируетс  передний фронт импульса с длительностью /с , соответствующей длительности ВИ 2. Этот импульс проходит через элементы 20 И и 24 ИЛИ на первьм. выход блока 15 и с него подаетс  на управл ющий вход ключа 6, устанавлива  его в замкнутое положение, при этом напр жение U Uj подключаетс  к выпр мителю 4 и преобразуетс  им в посто нное напр жение и. . Этот же импульс с единич- ь в

ного выхода триггера поступает на четвертый выход блока 15 и, пройд  через элемент 17, обеспечивающий задержку переднего фронта ВИ 2 на врем  ut, достаточное дл  того, чтобы на , выходе выпр мител  получить установившеес  значение Ugg, подаетс  на управл ющий вход ключа 10, устанавлива  его в замкнутое положение. При этом напр жение Ugg с выхода вьтр мител  подключаетс  через инвертор 9 к интегратору 7 и интегри- . руетс  в течение четвертого временного интервала (ВИ 4) длительностью

Г 4

- ut.

В момент времени, соответствующий переднему фронту ВИ 4, дифференцирующий элемент 13 формирует старт-импульс , по которому блок 12 начинает измерение длительности 2 временного интервала ВИ 4, В момент времени, соответствующий достижению выходным напр жением интегратора 7 нулевого значени , срабатывает компаратор 11 и формирует стоп-импульс, по которому заканчиваетс  цикл измерени  блоком 12, Результат измерени  в виде

UM кода, пропорционального г,- tg9,

- б

заноситс  в дешифратор 14, где (с учетом кода октанта NO) происходит вычисление истинного значени  б путем обратного тригонометрического преобразовани . Одновременно со стоп-им- пульсом, по вл ющимс  на выходе компаратора It, с импульсного выхода блока 12 снимаетс  импульс конца преобразовани , которьй возвращает триггер 28 блока 15 в исходное положение О, что соответствует окончанию цикла измерени .

В октантах 2, 3, 6 и 7, где выпол- н етс  и i Ug U,, преобразователь работает аналогично. Здесь единичный потенциал по вл етс  на вы

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик,, вход которого подключен к выходу источника напр жени  питани  и к первому входу определител  октантов , а синусный и косинусный выходы - к второму и третьему входам определител  октантов и к информационным входам первого и второго ключей соответственно , выходы первого и второго ключей подключены к входу выпр мител , выход которого подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа непосредственно, а выход четвертого ключа через инвертор подключены к в входу интегратора, выход интегратора через компаратор подключен к первому входу блока преобразовани  временного интервала в код, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, первьщ выход подключен

ходе дешифратора 19 блока 15 и подаетс  на управл ющие входы элементов 35 к первому входу дешифратора, а второй 22 и 23, открыва  их. Импульсный сиг- выход - к первому входу блока управ- нал с длительностью о, с выхода дели- лени , выход определител  октантов тел  27 проходит через элементы 22 и подключен к вторым входам дешифрато- 24 на первый выход блока 15 и с него ра и блока управлени , первый и вто- подаетс  на управл ющий вход ключа. О РОЙ выходы которого подключены к уп- 6, устанавлива  его в замкнутое поло- равл ющим входам второго и первого жение. При этом напр жение U U ключей соответственно, управл к ций подключаетс  к выпр мителю 4 и преоб- вход четвертого ключа соединен с вхоQ g

5

Таким образом, устройство обеспечивает более высокую точность измерени  за счет смеи;ени  начала выполнени  операции интегрировани -относительно началсЭ выполнени  операции преобразовани  напр жени  переменного тока в посто нное на врем , достаточное дл  получени  установившегос  значени  выходного напр жени  выпр мител  .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик,, вход которого подключен к выходу источника напр жени  питани  и к первому входу определител  октантов , а синусный и косинусный выходы - к второму и третьему входам определител  октантов и к информационным входам первого и второго ключей соответственно , выходы первого и второго ключей подключены к входу выпр мител , выход которого подключен к информационным входам третьего и четвертого ключей, выход третьего ключа непосредственно, а выход четвертого ключа через инвертор подключены к в входу интегратора, выход интегратора через компаратор подключен к первому входу блока преобразовани  временного интервала в код, второй вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, первьщ выход подключен

   5 к первому входу дешифратора, а второй выход - к первому входу блока управ- лени , выход определител  октантов подключен к вторым входам дешифрато- ра и блока управлени , первый и вто- О РОЙ выходы которого подключены к уп- равл ющим входам второго и первого ключей соответственно, управл к ций вход четвертого ключа соединен с вхо

   разуетс  им в посто нное напр жение и т.д.

   Кодирование длительности С временного интервала ВИ 4 осуществл ет блок 12, запускаемый дифференцирующим элементом 13 и останавливаемый

   дом дифференцирующего элемента, о т - 45личающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены два элемента задержки , третий и четвертый выходы блока управлени  через первый и вто