SU1181148A1 - Angle-to-digital converter - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА . ВАЛА Б КОД, содержащий генератор импульсов, выход которого через последовательно соединенные делитель частоты, преобразователь формы напр жени , усилитель мощности, фазовращатель и первый нуль-орган подключен к первому входу формировател  временного интервала, выход которого подключен к управл ющему входу ключа , выход которого подключен к суммирующему входу счетчика, выход усилител  мощности подключен к входу второго нуль-органа, и запоминающее устройство, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, надежности и упрощени  преобразовател , в него введены шифратор,- триггер и элемент И, выход которого подключен к вычитающему входу счетчика, выход генератора импульсов подключен к первому входу шифратора и информационному входу ключа, выход первого нуль-органа подключен к вто§ рому входу шифратора, выход второго нуль-органа подключен к третьему вхо (Л ду шифратора и второму входу формировател  временного интервала, первый и второй выходы шифратора подключены к входам запоминающего устройства , выход которого подключен к первому входу элемента И, второй выход шифратора через D- триггер подключен к второму входу элемента И. 00 4 00CONVERTER ANGLE OF TURNING. SHAFT B A CODE containing a pulse generator, the output of which is connected via a serially connected frequency divider, voltage form converter, power amplifier, phase shifter and first zero-body connected to the first input of the time range generator, the output of which is connected to the control input of the key whose output is connected to the summing input of the meter, the output of the power amplifier is connected to the input of the second null organ, and a memory device, characterized in that, in order to improve accuracy, reliability and simplicity and the converter, an encoder is entered into it, - a trigger and an element, whose output is connected to the subtractive input of the counter, the output of the pulse generator is connected to the first input of the encoder and the information input of the key, the output of the first zero-organ, the output of the second the zero-organ is connected to the third input (L of the encoder and the second input of the time interval imager, the first and second outputs of the encoder are connected to the inputs of the storage device, the output of which is connected to the first input of the And element, second second encoder output through D- flip-flop is connected to the second input member 4 IM 00 00

Description

II

Изобретение относитс  к устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в преобразовател х аналоговых величин в 1Ц-1ФРОВОЙ код, а также дл  автоматического ввода информации в электронную вычислительную машину.The invention relates to automation and computing devices and can be used in converters of analog values into 1C-1FORM code, as well as for automatic input of information into an electronic computer.

Цель изобретени  повышение точности и надежности преобразовател , а также упрощение его схемы, The purpose of the invention is improving the accuracy and reliability of the converter, as well as simplifying its circuit,

На чертеже изображена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты преобразователь 3 формы напр жени , усилитель 4 мощности, фазовращатель 5, нуль-органы 6 и 7, формирователь 8 временного интервала, ключ 9, счетчик 10, шифратор 11, запоминающее устройство 1 2,D триггер 1 элемент И 14.The converter contains a pulse generator 1, a frequency divider 2 a voltage form converter 3, a power amplifier 4, a phase shifter 5, null organs 6 and 7, a time interval imager 8, a key 9, a counter 10, an encoder 11, a memory device 1 2, D trigger 1 item and 14.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Импульсы тактовой частоты, вырабатываемые генератором 1, поступают па делитель 2 частоты и в виде симметричных пр моугольных импульсов подаютс  на преобразователь 3 формы напр жени . Синусоидальное напр жение с выхода последнего усиливаетс  усилителем 4 мощности и поступает на фазовращатель 5 в качестве опорного , а с выхода фазовращател  5 в качестве сигнала, фаза которого пропорциональна углу поворота ротора фазовращател  5. Опорное и сигнальное напр жени  поступают на нуль-органы 6 и 7, вырабатывающие пр моугольные напр лсени , фронты которых совпадают по времени с моментами перехода через нуль опорного и сигнального напр жений. Сигналы с нуль-органов 6 и 7 поступают на входы формировател  8, импульсы с блока дпительность последовательности которых равна временному сдвигу между опорным и сигнапьным напр жени ми, поступают на управл ю1ций вход ключа 9, на информационный вход которого подаютс  импульсы генератора 1. The pulses of the clock frequency produced by the generator 1 are fed into a divider 2 frequencies and, in the form of symmetric rectangular pulses, are applied to the converter 3 of the voltage form. The sinusoidal voltage from the output of the latter is amplified by the power amplifier 4 and fed to the phase shifter 5 as a reference, and from the output of the phase shifter 5 as a signal whose phase is proportional to the rotation angle of the rotor of the phase shifter 5. The reference and signal voltages are applied to the zero organs 6 and 7 , generating rectangular lines, the fronts of which coincide in time with the moments of zero crossing of the reference and signal voltages. The signals from the zero-organs 6 and 7 are fed to the inputs of the imaging unit 8, the pulses from the block whose sequence sequence is equal to the time shift between the reference and signal voltages, go to control the input of the key 9, to the information input of which the impulses of the generator 1 are fed.

Количество импульсов тактовой частоты, прошедшие через ключ 9 на счетчик 10, записываетс  в нем в виде кода, пропорционального углу поворота фазовращател  5.The number of clock pulses transmitted through the switch 9 to the counter 10 is recorded therein as a code proportional to the angle of rotation of the phase shifter 5.

Начало временного интервала формировател  8, задаваемое опорнымThe beginning of the time interval of the driver 8, specified by the reference

8i8i

сигналом с нуль-органа 6, смещено относительно импульсов генератора 1 из-за фазового сдвига опорного сигнала в преобразователе 3 формы напр жени  и усилителе 4. Поскольку практически невозможно обеспечить посто нство фазового сдвига указанных .узлов в диапазоне температур и в течение длительного времени взаимное смещение начала временного интервала и тактовых импульсов приводит- к погрешности. Так же приводит к погрешности несовпадение окончани  временного интервала с импульсами генератора 1.The signal from the zero-organ 6 is shifted relative to the pulses of the generator 1 due to the phase shift of the reference signal in the voltage form converter 3 and the amplifier 4. Since it is almost impossible to ensure the constant phase shift of these nodes in the temperature range and for a long time the mutual offset the beginning of the time interval and clock pulses leads to an error. The error of the mismatch of the end of the time interval with the pulses of the generator 1 also leads to the error.

При поступлении сигналов от нульоргана 6 и генератора 1 в шифраторе 11, происходит преобразование сигнала в 1 или О в зависимости от скважности тактовых импульсов генератора 1 и их совпадени  с импульсами нуль-органов 6 и 7. Выходной сигнал О или 1 с выхода шифратоjpa 11 поступает в запоминающее устройство 12, в котором состо ние выходного сигнала шифратора 11 сохран етс  до сигнала, полученного в результате сравнени  сигналов генератора 1 и нуль-органа 7, Б результате сравнени  на выходе шифратора 11 формируетс  уровень О или 1. Этот сигнал поступает одновременно на второй вход запоминающего устройства 12 и D - триггера 13, выходы которых подключены к элементу И 14.When signals from the nullorgan 6 and the generator 1 in the encoder 11 arrive, the signal is converted into 1 or O depending on the duty cycle of the clock pulses of the generator 1 and they coincide with the pulses of the zero organs 6 and 7. The output signal O or 1 comes from the output of the cprato jpa 11 into memory 12, in which the state of the output signal of the encoder 11 is saved to the signal obtained by comparing the signals of the generator 1 and the zero-organ 7, B. As a result of the comparison, the O or 1 level is formed at the output of the encoder 11 simultaneously to the second input of the storage device 12 and D - the trigger 13, the outputs of which are connected to the element 14.

При несовпадении сим1-1етричных пр моугольных импульсов генератора 1 с сигналами нуль-органов 6 или 7 сигнал 1 на одном из выходов шифратора 11 не формируетс , что в свою очередь не обеспечивает сигнала 1 на выходе блоков 12 или 13, в результате на выходе элемента И 14 формируетс  уровень О, который не корректирует полученный код. (If the sim1-1etric rectangular pulses of the generator 1 do not match the signals of the zero organs 6 or 7, the signal 1 is not formed at one of the outputs of the encoder 11, which in turn does not provide the signal 1 at the output of blocks 12 or 13, as a result of the output of the AND element 14, a level O is generated which does not correct the received code. (

При совпадении импульсов генератора 1 с сигналами нуль-органов 6 и 7 выходы шифратора 11 формируют сигналы 1 на выходе запоминающего устройства 12 и JD- триггера 13, что приводит к формированию 1 на выходе элемента И 14, в результате чего на единицу младшего разр да уменьшаетс  содержание счетчика 10.When the pulses of the generator 1 coincide with the signals of the zero organs 6 and 7, the outputs of the encoder 11 generate signals 1 at the output of memory 12 and JD flip-flop 13, which leads to the formation of 1 at the output of element I 14, with the result that the unit of the least significant bit decreases counter content 10.

Сигнал схемы И 14 подаетс  на вычитающий вход счетчика 10, где вычитаетс  из полученного результата измерени  компенсиру  погрешность.The signal of circuit 14 is fed to the subtracting input of counter 10, where it subtracts the error from the measurement result obtained to the compensator.

3 П8ПА8 43 P8PA8 4

В предпаглемой схеме шифратор 1 1Ис.по.чьзопание изобретени  в сравможет состо ть из двух элемеи-пении с известными преобразовател гов И V,a запоминающее устрой-ми обеспечивает более высокую точстао 12 и -триггер 13 могутность в imipoKOM диапазоне воздейстбыть выполнены каждый на одном5 вий дестабилизирующих факторов, аIn the pre-branded scheme, the encoder 1 1. The inventive invention of the invention can consist of two elements of singing with the known AND V transducers, and the memory device provides a higher accuracy of 12 and 13 of the trigger 13 each on one vii destabilizing factors, and

триггере.также значительно упрощает схему.trigger. also greatly simplifies the circuit.

Claims (1)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА. ВАЛА В КОД, содержащий генератор импульсов, выход которого через последовательно соединенные делитель частоты, преобразователь формы напряжения, усилитель мощности, фазовращатель и первый нуль-орган подключен к первому входу формирователя временного интервала, выход которого подключен к управляющему входу клю ча, выход которого подключен к суммирующему входу счетчика, выход усилителя мощности подключен к входу второго нуль-органа, и запоминающее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, надежности и упрощения преобразователя, в него введены шифратор,!?- триггер и элемент И, выход которого подключен к вычитающему входу счетчика, выход генератора импульсов подключен к первому входу шифратора и информационному входу ключа, выход первого нуль-органа подключен к второму входу шифратора, выход второго нуль-органа подключен к третьему входу шифратора и второму входу формирователя временного интервала, первый и второй выходы шифратора подключены к входам запоминающего устройст- а ва, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй выход шифратора через!?- триггер подключен к второму входу элемента И.TURN ANGLE CONVERTER. VALA IN THE CODE containing a pulse generator, the output of which through a series-connected frequency divider, a voltage converter, a power amplifier, a phase shifter and a first zero-organ is connected to the first input of the time interval shaper, the output of which is connected to the control input of the key, the output of which is connected to to the summing input of the counter, the output of the power amplifier is connected to the input of the second zero-organ, and a storage device, characterized in that, in order to improve accuracy, reliability and simplify the conversion the browser, the encoder is inserted into it!! —the trigger and the And element, whose output is connected to the subtracting input of the counter, the output of the pulse generator is connected to the first input of the encoder and the information input of the key, the output of the first zero-organ is connected to the second input of the encoder, the output of the second zero -organ is connected to the third input of the encoder and the second input of the shaper of the time interval, the first and second outputs of the encoder are connected to the inputs of the storage device, the output of which is connected to the first input of the element And, the second output of the cipher ora through -? the trigger is connected to the second input element I. 1 11811481 1181148