SU607249A1 - Displacement-code converter - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД(54) TRAVEL TRANSMITTER TO CODE

1one

Изобретение относитс  к вьгшслительной технике и может быть использовано в системах управлени  с цифровыми вычислительными маишнамн (ЦВМ).The invention relates to advanced engineering and can be used in control systems with digital computing algorithms (digital computers).

Изьестны аналрго-цифровые преобразователи угла поворота в код с промежуточным преобраэовшем , исшльзующие в качестве датчика перемещет  синусно-косинус1В ш трансформатор, которые характеризуютс  простотш логического построени  и малым числом прецизионных элементов |1,. Эти преобразователи имеют значитгльнукх погрешность преобразовани .The analog-to-digital converters of the angle of rotation into the code with intermediate conversion are known, and the sine-cosine of the 1W sh transformer, which are characterized by simple logic construction and a small number of precision elements | 1, moves the sensor. These converters have a significant conversion error.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому преобразователю перекещени  в код  вл етс  преобразователь, содержаидий синусно-косинусный трансформатор, подключенный к источнику .напр жени , фазосдвигающую цепь, соединенную с входом компаратора, элемент И, входь которого подключены к генератору импуль сов и к вы.чоду тр 1ггера, а выход - к первому входу счетчика импульссш 5.The closest in technical essence to the proposed transversal-to-code converter is a converter containing a sine-cosine transformer connected to a source of voltage, a phase-shifting circuit connected to the input of a comparator, an element I whose input is connected to a pulse generator and to you. A series of 1ggera, and the output - to the first input of the impulse counter 5.

рднако известный преобразователь обладает недостаточной точностью преобразоваии , обусловленной погрешностью, возникающей из-за чувствительности аналоговых цепей к колебани м температуры , влажности и старению деталей.However, the well-known converter has an insufficient accuracy of conversion due to the error arising due to the sensitivity of analog circuits to fluctuations in temperature, humidity and aging of parts.

Целью изобретени   вл етс  повьппение точности преобразованн .The aim of the invention is to improve the accuracy of the converted.

Это достигаетс  тем, что в преобразователь введень переключатель оснфазных напр жений, дополнительные элементы И и блок управлени . Причем выходы блока упрлълекк  подключены соответственно к лервым входам дополнительных элементов И, к первому входу переключател  синфаз ных напр жений и к второму входу счетчика импульсов , второй вход переключател  синфазных напр жений подключен к выходу синусно-косинусного трансформатора, а выход переключател  синфазных напр жений соединен с входом фазосдвигающей цепи. Выход компаратора подключен к вторым входам дополнительных элементов И, выходы которых соединены с входами триггера.This is achieved by introducing a basic voltage switch, additional AND elements and a control unit into the converter. Moreover, the outputs of the control unit are connected respectively to the first inputs of additional elements And, to the first input of the common-mode switch and to the second input of the pulse counter, the second input of the common-mode switch is connected to the output of the sine-cosine transformer, and the output of the common-mode switch of the connection the input of the phase-shifting circuit. The comparator output is connected to the second inputs of the additional And elements, the outputs of which are connected to the trigger inputs.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого преобразовател  перемещени  в код.The drawing shows a functional diagram of the proposed motion to code converter.

Преобразователь содержит последовательно соединенные источник напр жени  1, синусно-косинусный трансформатор 2, переключатель синфазных напр жений 3, фазосдвигающую цепь 4 и компаратор 5, а также блок управлени  6, элементы И 7The converter contains series-connected voltage source 1, sine-cosine transformer 2, common-mode voltage switch 3, phase-shifting circuit 4 and comparator 5, as well as control unit 6, elements AND 7

и 8, триггер 9, элемент И 10, счетчик импульсов 11 и гедаратор импульсов 12. Причем один из выходов блока управлени  подключен к управл ющему входу переключател  синфажых напр жений 3, два других - к первым входам элементов И 7 и 8, вторые входы которых соединены с выходом компаратора 5, и один - к счетчику импульсов 11 Другой вход последнего соединен с выходом зпвмента И 10, управл н ций вход которого подключен к генератору импульсов 12, а другой вход - к выходу триггера 9, входами соедивешюго с выходами элементов И 7 и 8.and 8, trigger 9, element 10, pulse counter 11, and pulse suppressor 12. Moreover, one of the outputs of the control unit is connected to the control input of the switch of syphasic voltage 3, the other two to the first inputs of the elements 7 and 8, the second inputs of which connected to the output of comparator 5, and one to pulse counter 11 Another input of the latter is connected to output of output 10, controls the input of which is connected to pulse generator 12, and the other input to output of trigger 9, connecting 7 to outputs and 8.

Работает преобразователь сдюдуншшм образомThe converter works in the same way.

Источши; 1 вырабатывает сшогсоидалькое напр жение и посылает его на входную обмотку шнуо ко-косинусного трансформаторе 2. С выходных обмоток трансформатора синусоидальные синфазные напр жени , амплитуды которых пропорциональiBii соответственно синусу и косинусу угла поворота вала, поступают на переключатель (Я1нфаз1{ых напр жений 3. Блок управлени  6 устанавливает моменты подключени  двух различных сочетаний напр жений с выхода шиусно-косинусного трансформатора 2 на фазосдаигающую цепь 4 путем подачи управл ющего воздействи  на переключатель синфазных напр жений. На вьссоде фазоодвигающей цеш последовательно получаютс  два напр жени , фазы которых пропорциональны в одном случае углу а, ав другомдопо1шею{кз этх гоугпадо 360°. Синусоидальное напрйжение фазосдвигаюшей цепи подаетс  на компаратор 5, который формирует сигналы в момент перехода его входного напр жени  через нуль.Exhausting; 1 generates a cross-voltage and sends it to the input winding of the co-cosine transformer 2. From the output windings of the transformer, the sinusoidal common-mode voltage, whose amplitudes are proportional to the bii corresponding to the sine and cosine of the angle of the shaft, is passed to the switch () control 6 sets the moments of connecting two different combinations of voltages from the output of the chi-cosine transformer 2 to the phase-shifting circuit 4 by applying a control action to the switch common phase voltages. On the phase-shifting cisch stage, two voltages are obtained successively, the phases of which are proportional in one case to the angle a, and to the other {gz ethogougpado 360 °). through zero.

За цикл работы преобразовател  компаратор формирует даа различных по фазе импульса, соогаетствующих углу поворота вала синусно-коснкусного трансформатора 2, причем фаза первого импульса пропорциональна углу а, а фаза второго линейно св зана с дополнением угла до 360°.During the operation cycle of the converter, the comparator forms daa pulses of different phase, which co-ordinates the angle of rotation of the shaft of the sine-cosmic transformer 2, the phase of the first pulse is proportional to the angle a, and the second phase is linearly connected with the addition of an angle of up to 360 °.

С компаратора 5 шгнал поступает на вход элемента И 7 и вход элемента И 8; которыми управл ет блок 6. Блок управлеш  одновременно с подачей управл инцего воздействи  на установку первого сочетани  напр жешй на фазосдвигающую цепь 4 разрешает прохождение сигнала с выхода компаратора через элемент И 7 ш единичный (нулевой) вход триггера 9 и запрещает на нулевой (еданйЧш ш). При подаче второго сочетани  напр жений на фазосдвигающую цепь блок управлеки  разрешает прохождение сигнала с выхода компаратора на нулевой (единичный) вход триггера через элемект И 8, запреща  прохождение его на единичный (нулевой) вход триггера через элемент И 7.With the comparator 5 shngal enters the input element And 7 and the input element And 8; which is controlled by block 6. The control unit simultaneously with the supply of control of the impact on the installation of the first combination of the voltage on the phase-shifting circuit 4 allows the signal from the comparator output to pass through the element 7 of the single (zero) input of the trigger 9 and prohibits the zero (single) of . When a second combination of voltages is applied to the phase-shifting circuit, the control unit allows the signal from the comparator output to the zero (single) trigger input through the And 8 element, prohibiting it from passing to the single (zero) trigger input through the And 7 element.

Триггер 9 формирует временной интервал, дш1тельность которого равна сдвигу фаз между напр жени ми на выходе фазосдвигающей цепи 4 и пропорциональна удвоенному значению угла пово рота вала синусно-кошнусного трансформатора 2. Генератор 12 вырабатьтает выюкочастотные импульсы и подает их на элемент И 10, включенный на выходе триггера. В сформированного триггером временного интервала высокочастотные импульсы поступают на счетчик 11. В результате счетчик фиксирует число импульсов, пропорциональное углу поворота вала синусио-косинусного трансформатора. Счетчик импульсов И передает сформированный двоичньш код в ЦВМ. Блок управлени  6 осуществл ет в счетчике импульсов задание начальных условий и передачу кода в ЦВМ. Введение в преобразователь переключател  синфазных напр }{«ний и двух управл емых элементов И позвол ет повысить точность преобразовани  в 10-16 раз. Кроме того, это позвол ет снизить требовани  к стабильности и разбросу параметров фазосдвнган цей цепи, компаратора и источника шпр жени .Trigger 9 forms a time interval whose sensitivity is equal to the phase shift between the voltages at the output of the phase-shifting circuit 4 and is proportional to twice the angle of rotation of the shaft of the sine-cosmic transformer 2. The generator 12 generates frequency pulses and supplies them to the And 10 element turned on at the output trigger In the time interval formed by the trigger, high-frequency pulses arrive at counter 11. As a result, the counter records the number of pulses proportional to the angle of rotation of the shaft of the sine-cosine transformer. Pulse counter And transmits the generated binary code to a digital computer. The control unit 6 performs in the pulse counter the setting of the initial conditions and the transfer of the code to the digital computer. An introduction to the converter of a common-mode switch} {", and two controllable elements of AND permits an increase in the accuracy of the conversion by 10-16 times. In addition, it reduces the stability requirements and the variation of the parameters of the phase-shifter circuit, the comparator and the source.

Claims (4)

1. Гитнс Э.. Н. Преобразователи информации дл  электронных устройств, М.-Л., Госэиергоиздат , 1961, с. 225-230.1. Gitns E.N. Information Transformers for Electronic Devices, M.-L., Goseiergoizdat, 1961, p. 225-230. 2.Заволокин А. К. Последовательные преобраователи непрерывных величин в числовые эквиаленты , М,-Л., 1962 с. 64-65.2. Zavolokin AK. Sequential converters of continuous quantities into numerical equivalents, M, -L., 1962 p. 64-65. 3.Ахметжанов А. А. Система передачи угла овышенной точности, М.,-Л., Энерги , 1966, . 29-32.3.Akhmetzhanov A.A. The transmission system of the angle of increased accuracy, M., - L., Energie, 1966,. 29-32. 4.Ахметжанов А, А.,Лукиных Н. В. Индукци ош1ый редутоксин, М., Энерга , 1971, с. 40-50. S.EEectronic Desigrtf 6, 1970, с. 1174.Akhmetzhanov A., A., Lukinykh N.V. Induction oshliy reduutoksin, M., Energiya, 1971, p. 40-50. S.EEectronic Desigrtf 6, 1970, p. 117