SU512485A1 - Device for determining the error of the angle-code converter - Google Patents

Description

1one

Устройство относитс  к области автоматики и вычислительной техники и предназначено дл  автоматического определени  погрешности преобразовател  угол - код.The device belongs to the field of automation and computer technology and is designed to automatically determine the error of the angle-code converter.

Известны устройства дл  определени  погрешности преобразовател  угол - код, содержащие привод, кинематически соединенный с диском относительно образующей которого расположен рычаг, и с испытуемым преобразователем угол - код, подключенным своими выходами ко входам блока формировани  погреШНости начала кванта и блока формировани  погрешности конца кванта, выходы которых соединены с входами первого сумматора, блок расчетного кванта и блок воспроизведени . Однако такое устройство предназначено дл  изменени  погрешиости преобразовател  угол - код лишь при равномерном распределении угловой величины. В случае другого распределени , что имеет место при практическом использовании преобразователей угол - код в аппаратуре, результат .измерени  имеет существенную по величине погрешность.Devices are known for determining the error of the angle converter — a code containing a drive, kinematically connected to a disk relative to the generator of which the lever is located, and with the angle angle converter being tested — a code connected by its outputs to the inputs of the quantization error start block and the quantum end error shaping block, the outputs of which connected to the inputs of the first adder, the unit of the calculated quantum and the playback unit. However, such a device is intended to change the angle of the transmissivity of the converter — a code only when the angular value is uniformly distributed. In the case of a different distribution, which takes place during the practical use of angle converters — the code in the equipment, the result of the measurement has a significant error.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности работы устройства.The aim of the invention is to improve the accuracy of the device.

Это достигаетс  тем, что в устройство введены второй сумматор, два делител , потенциометр с подвижным контактом, преобразователь напр жение - число импульсов и вентиль , причем выход блока расчетного квантаThis is achieved by the fact that a second adder, two dividers, a moving contact potentiometer, a voltage converter — the number of pulses, and a valve — are inserted into the device;

22

и выход первого сумматора соединены соответственно со входами первого делител , выходы которого подключены к Неподвижным контактам потенциометра, подвижный контакт которого соединен с рычагом и подключен ко входу преобразовател  напр жение - число импульсов, первый выход которого соединен с первым входом второго делител , второй вход которого подключен к выходу первогоand the output of the first adder are connected respectively to the inputs of the first divider, the outputs of which are connected to the Fixed contacts of the potentiometer, the movable contact of which is connected to the lever and connected to the input of the voltage converter - the number of pulses, the first output of which is connected to the first input of the second divider, the second input is connected to exit first

сумматора, а выход - к первому входу вентил , второй вход которого соединен со вторым выходом преобразовател  напр жение - число импульсов, а выход подключен к первому входу второго сум,матора, соединенногоadder, and the output to the first input of the valve, the second input of which is connected to the second output of the voltage converter - the number of pulses, and the output is connected to the first input of the second sum, the mator connected

вторым входом с выходом блока формировани  погрешности начала кванта, а выходом - со входом блока воспроиззедеки .the second input with the output of the block of formation of the error of the beginning of the quantum, and the output with the input of the block of playback.

На фиг. 1 показана функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - один из возможныхFIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 - one of the possible

законов распределени  угла; на фиг. 3 - профиль образующей диска, соответствующий закону , приведенному на фиг. 2.laws of angle distribution; in fig. 3 shows the profile of the disk generator, which corresponds to the law shown in FIG. 2

Вал испытуемого преобразовател  угол - код 1 (фиг. 1) кинематически соединен с диском 2 и приводом 3. Выходы преобразовател  угол - код 1 подключены ко входам блока 4 формировани  погрешности начала кванта и блока 5 формировани  погрешности конца кванта, выходы которых соединены со входами сумматора 6. Выход последнего подключем ки ьлоду делител  7, второй вход которого соединен с выходом блока расчетного кванта 8, а выходы - с неподвижными контактами потенциометра Э. Подвижный контакт 10 последнего соединен с рычагом И, расположенным относительно образующей диска 2, а та;кже подключен ко входу преобразовател  12 напр жение - число импульсов. Первый выход последнего соединен с первым входом делител  13, второй вход которого подключен к выходу сумматора 6, а выход к первому входу вентил  14, второй вход которого соединен со вторым выходом преобразовател  12 напр жение - число импульсов, а выход подключен к первому входу сумматора 15. Второй вход сумматора 15 соединен с выходом блока формировапи  погрешности начала кванта 4, а выход -с блоком воспроизведени  16.The shaft of the tested angle converter - code 1 (Fig. 1) is kinematically connected to disk 2 and drive 3. The angle converter – code 1 outputs are connected to the inputs of the quantum start error forming unit 4 and the quantum end error forming unit 5, the outputs of which are connected to the adder inputs 6. The output of the latter is connected to the splitter 7, the second input of which is connected to the output of the calculated quantum block 8, and the outputs to the fixed contacts of the potentiometer E. The moving contact 10 of the latter is connected to the lever I, located Flax generator 2, and the same; also connected to the input of the voltage converter 12 is the number of pulses. The first output of the latter is connected to the first input of the divider 13, the second input of which is connected to the output of the adder 6, and the output to the first input of the valve 14, the second input of which is connected to the second output of the voltage converter 12 is the number of pulses, and the output is connected to the first input of the adder 15 The second input of the adder 15 is connected to the output of the block forming the error of the beginning of quantum 4, and the output of the block with the playback unit 16.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Испытуемый преобразователь - угол - код 1 приводитс  во вращение приводом 3. При этом последовательно дл  каждого кванта преобразовател  угол - код в блоках 4 и 5 формируютс  сигналы, пропорциональные полной погрешности соответственно начала и конца кванта. Кажда  из этих погрешностей включает погрешность квантовани , как правило , с учетом ее располовинивани  и погрешность воспроизведени  даннного кванта.The transducer under test — the angle — the code 1 is driven in rotation by the drive 3. In this case, successively for each quantum of the angle-code converter, signals are formed in blocks 4 and 5 that are proportional to the total error, respectively, of the beginning and end of the quantum. Each of these errors includes the quantization error, as a rule, taking into account its separation and the reproduction error of the given quantum.

В сумматоре 6 происходит вычитание из сигнала, соответствующего погрешности конца кванта, сигнала, соответствующего погрешности начала кванта, с учетом их знаков. Эта разность сигналов всегда положительна и подаетс  на nepiBbm вход делител  7. На второй вход делител  поступает сигнал с выхода блока расчетного значени  кванта 8, величина которого пропорциональна половине |расчетного значени  квапта преобразовател  угол - код. Частное от делени  сигнала , поступающего на первый вход делител  7, на сигнал, подаваемый на его второй вход, характеризует в удвоенном масштабе степень изменени величины реального кванта по сравнению с расчетной дл  равномерного распределени  угла. При этом удвоенный масштаб выбран с целью учета специфики работы потенциометра 9, что будет по снено ниже . Результат делени  в виде аналогового сигнала , например посто нного напр жени , подаетс  на неподвил ные контакты потенциометра 9.In the adder 6 subtracts from the signal corresponding to the error of the end of the quantum, the signal corresponding to the error of the beginning of the quantum, taking into account their signs. This signal difference is always positive and is fed to the nepiBbm input of the divider 7. The second input of the divider receives a signal from the output of the calculated quantum 8, the value of which is proportional to the half | calculated value of a quarter angle converter-code. The partial ratio of the signal arriving at the first input of the divider 7 to the signal fed to its second input characterizes, on a double scale, the degree of change in the magnitude of the real quantum compared to the calculated one for a uniform distribution of the angle. In this case, the double scale was chosen in order to take into account the specifics of the operation of the potentiometer 9, which will be explained below. The result of dividing in the form of an analog signal, such as a constant voltage, is applied to the non-ground contacts of potentiometer 9.

Подвижный контакт 10 потенциометра 9 в процессе изменени  углового положени  вала испытуемого преобразовател  угол -код 1 измен ет координату своего положени  за счет св зи посредством изолированного рычага 11 с огибающей диска 2. Профиль огибающей выбираетс  соответствующим заданному закону плотности распределени  угла, например закону в пределах от О до 360 угловых градусов, как показано на фиг. 2, а также учитывающим нелинейность зависимости коэффициента передачи потенциометра от перемещени  контакта 10. При этом с учетом последнего замечани  минимальный радиус огибающей Rmai (фиг. 3) соответствует хминимальному значению плотности Р{У), максимальный jRmax - ее максимальному значению.The movable contact 10 of the potentiometer 9 in the process of changing the angular position of the shaft of the test converter angle-code 1 changes the coordinate of its position due to the connection by means of an insulated lever 11 from the envelope of the disk 2. The envelope profile is chosen corresponding to a given angle density distribution of the angle, for example, a law ranging from About up to 360 angular degrees, as shown in FIG. 2, and also taking into account the nonlinearity of the potentiometer's transmission coefficient as a function of the contact 10 displacement. At the same time, taking into account the last remark, the minimum radius of the envelope Rmai (Fig. 3) corresponds to the minimum value of the density P (Y), and the maximum jRmax - to its maximum value.

В том случае, когда стержень 11 взаимодействует с огибающей диска 2 в положении, когда , соответствующем значению плотности распределени  угла по равномерному закону, подвижный контакт 10 занимает такую координату, при которой коэффициент передачи потенциометра равен 0,5. В других случа х коэффициент больше или меньше этой величины и учатывает степень отличи  истинпого значени  плотности распределени  угла от плотности при равномерном распределении угла дл  каждого его текущего значени . Если сигнал на выходе сумматора 6 пропорционален величине кванта преобразовател ,In the case when the rod 11 interacts with the envelope of the disk 2 in a position when, corresponding to the value of the density distribution of the angle according to a uniform law, the moving contact 10 occupies such a coordinate, at which the transfer coefficient of the potentiometer is 0.5. In other cases, the coefficient is greater or less than this value and takes into account the degree of difference between the true value of the density distribution of the angle and the density with a uniform distribution of the angle for each of its current value. If the signal at the output of the adder 6 is proportional to the quantum of the converter,

а закон распределени  огибающей диска 2and the distribution law of the envelope of the disk 2

равномерный, то на подвижном контакте 10uniform, then on the moving contact 10

сигнал пропорциопален единице в выбранномthe signal is proportional to one in the selected

масщтабе измерени .measurement scale.

Преобразованный описанным образом сигнал контакта, 10 подаетс  на вход преобразовател  12 напр жение - число импульсов. Последний устроен таким образом, что на своем первом выходе формирует с погрешностью округлени  до целого число (обычно составл ющее несколько дес тков), пропорциональное величине входного сигнала, а на другом выходе - последовательность импульсов, количество которых равно этому числу.The contact signal converted in the manner described, 10 is supplied to the input of the voltage converter 12 - the number of pulses. The latter is designed in such a way that, at its first output, with an error of rounding to an integer, it forms a number (usually several tens) proportional to the input signal, and at another output - a sequence of pulses, the number of which is equal to that number.

В делителе 13 осуществл етс  деление сигнала с выхода сумматора 6 на сформированное на первом выходе преобразовател  12 число, в результате чего с выхода делител  13 подаетс  результирующий сигнал на первый вход вентил  14, который вс кий раз открыБаетс  с приходом нового импульса со второго выхода преобразовател  12. Отсюда в сумматоре 15 происходит сложение сигнала с выхода блока формировани  погрешности начала кванта 4 с последовательностью одинаковых сигналов с выхода вентил  14. При этом результат каждого сложени , число которых определ етс  числом импульсов со второго выхода преобразовател  12,  вл етс  искомой погрешностью испытуемого преобразовател In divider 13, the signal from the output of the adder 6 is divided by the 12 generated at the first output of the converter, with the result that the resulting signal from the output of the divider 13 is sent to the first input of the valve 14, which opens again with the arrival of a new pulse from the second output of the converter 12 From here, in the adder 15, the signal from the output of the block forming the error of the beginning of quantum 4 is added to the sequence of identical signals from the output of the gate 14. The result of each addition, the number of which is is elapsed by the number of pulses from the second output of the converter 12, is the sought error of the test converter

угол - код 1 и фиксируетс  в блоке воспроизведени .the angle is code 1 and is fixed in the playback unit.

Из описани  работы устройства видно, что дл  каждого реального кванта испытуемого преобразовател  угол - код в зависимости отFrom the description of the operation of the device it can be seen that for each real quantum of the transducer under test, the angle is a code depending on

закона плотности распределени  угла и характера погрешности воспроизведени  уровней квантовани  в отличие от известных устройств формируетс  разное число значений искомой полной погрешности преобразовани .The law of the density of the distribution of the angle and the nature of the reproduction error of the quantization levels, in contrast to the known devices, forms a different number of values of the sought complete conversion error.

Фор М у л а изобретени Fore M u l a Invention

Устройство дл  определени  погрешностиDevice for determining the error

преобразовател  угол - код, содержащее привод , кинематически соединенный с диском, отнооительно образующей которого расположен рычаг, и с испытуемым преобразователем угол - код, подключенным своими выходами ко входам блока формировани  погрешности начала кванта и блока формировани  погрешности конца кванта, выходы которых соединены со входами первого сумматора, блок расчетного кванта и блок воспроизведени , о т л ич а ю ш е е с   тем, что, с целью повышени  точности работы устройства, в него введены дополнительный сумматор, два делител , потенциометр с подвижным контактом, преобразователь напр жение - число импульсов и вентиль, причем .выход блока расчет ного кванта и выход первого сумматора соединены соответственно со входами первого делител .Angle converter - a code containing a drive, kinematically connected to a disk, the lever being located with respect to the generator, and angle to the converter under test, connected by its outputs to the inputs of the quantum start error shaping unit and the quantum end error shaping unit whose outputs are connected to the first inputs an adder, a computational quantum block and a reproducing unit, which is due to the fact that, in order to improve the accuracy of the device, an additional adder is added to it, two divisors , a moving-contact potentiometer, a voltage converter — the number of pulses and a valve, the output of the calculated quantum block and the output of the first adder connected to the inputs of the first divider, respectively.

выходы которого подключены к неподвижным контактам потенциометра, подвижный контакт которого соединен с рычагом и подключен ко входу преобразовател  напр жение - числоthe outputs of which are connected to the fixed contacts of the potentiometer, the moving contact of which is connected to the lever and connected to the input of the voltage converter — a number

импульсов, первый выход которого соединен с первым входом второго дeлитev  , второй вход которого подключен к выходу первого сумматора , а выход - к первому входу вентил , второй иход которого соединен со вторым выходом преобразовател  напр жение - число импульсов , а выход подключен к первому входу второго сумматора, соединенного вторым входом с выходом блока формировани  погрешности начала кванта, а выходом - со входомpulses, the first output of which is connected to the first input of the second output, the second input of which is connected to the output of the first adder, and the output to the first input of the valve, the second input of which is connected to the second output of the voltage converter, and the output connected to the first input of the second an adder connected by a second input to the output of the block forming the error of the beginning of the quantum, and the output to the input

блока воспроизведени .playback unit.

/.1 /.one