Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

СИДУКОВ СЕРГЕЙ ГРИГОРЬЕВИЧ

КВИТКО САМУИЛ ЯКОВЛЕВИЧ

ШНЕЙНБЕРГ АЛЕКСАНДР ДАВЫДОВИЧ

ВАНТ АЛЕКСАНДР ИСАКОВИЧ

ГРУЗИНЦЕВ ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ

СТАРОВ БОРИС ВИКТОРОВИЧ

G08C9/04 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий последовательно соединенные генератор им-. . пульсов, делитель частоты, фильтр, фазовращатель и компаратор, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход котр рого соеди11ен с первым входом счетчика, о т л и ч а ю щ и и с я тем,что, с целью.повышения точности преобразователя и ргасширения Функциональных возможностей, в него введет регистр и элемент задержки, выход которого соединен со вторыми входанш триггера и счетчика, выход делителя ttacrom соединен с первым входом э«п««ен1га 3 адержки, выход генератора й в1ульоов ( соединен, со входом элемента задержки,выход компаратора соедаЕнен со вторым входом регистра.

СОКИ CQBETGHHX

РЕС()УВЛИН

g(5g 008 С 9 04.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlQ.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA . - (21) 3375347/18 -24 (22) 25.12 . 81 (46) 15.04.83.. Бюл. 9 14 (72) С.Г. Силуков, С.Я. Квитко, A.Ä. Шнейнберг, А,И..Вант,. И.Н. Грузинцев, и Б.В.- Старов (71) Казахский опытно-экспериментальный завод геофизических приборов

Казгеофизприбор (53) 681,.325(088.8) (56) 1 ° Патент CIQA 9 3480946, кл. 340-347, опублик. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

У 732952,. кл.. 608 С 9/00, 1977.

3. Патент QUA Р 3505669, .кл. 340-347,опублик.1970(прототип), (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий последо„„SU„„101230 А вательно соединенные генератор им-.. пульсов, дедитель частотвт, фильтр, Фазовращатель и компаратор, выходкоторого соединен с первым. входом триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход кото рого соединен с первым входом счетчи ка, о. т л и ч а в щ и и .с я тем,что, с целью.повышения точности преобразователя и расширения Функциональных. возможностей, в него введены регистр и элемент задержки, .выход которого соединен со вторыми входаее» триггера и счетчика, выход делителя частоты соединен с первым входом э»»емеита задержки, выход генератора иииуяъсов соединен со вторым входсв» элемента Е .задержки, выход ксмпаратора соединен со вторым входом регистра.

10 1: 2 30 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к преббразователям аналоговой вели- . чины в код,.и может быть использовано в системах передачи данных на вход

ЦВИ.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик угла, подключенный к блоку формирования кода, в котором датчик угла работает в режиме пульсирующего поля..

Выход датчика угла подключен к блоку формирования кода, содержащему несколько каскадно включенных ступеней, предназначенных для последовательного уменьшения зоны вычисляемого угла 15 поворота. В каждой ступени используются элементы для вычитания из угла фиксированных опорных углов решением тригонометрических тождеств 1).

Недостатками известного преобразо-2р вателя являются сложность и невысокая разрешающая способность.

Известен также преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно включенные генератор импульсов,.делитель частоты, фильтр, фазовращатель, два компаратора, формирователь импульсов приращения фазы, регистр юстировки начального кода преобразователя, реверсивный счетчик. (2J.

Недостатком этого преобразователя является асинхронная работа, что ограничивает время доступа внешних устройств к реверсивному счетчику для считывания кода. В этом устройстве

35 имеет место накопление ошибки, так как каждое последующее измерение угла производится с учетом предыдущего.

Кроме того, устройство имеет сложную схему юстировки начального кода.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, дели- 45 тель частоты, фильтр, фазовращатель, выходные обмотки которого через фазосдвигающие цепи подключены к входам компараторов, выходы которых подключены к входам блока преобразования вре- 5Q менных интервалов в последовательность импульсов, состоящего из триггера и схемы.И.. Другой вход блока преобразования временных интервалов в последовательность импульсов подключен к 55 выходу генератора импульсов, а его выход вЂ” ко входу счетчика (3).

Недостатком данного преобразователя является то,.что перед кажцым последующим измерением угла код преды- 60 дущего стирается, что ограничивает время доступа и соответственно осложняет доступ внешних устройств для считывания кода преобразователя. В устройстве отсутствует юстировка на- 65 чального кода преобразователя. Кроме того, точность преобразователя снижается из-за неидентичности Г неравенства порогов срабатывания ) компараторов.

Цель изобретения вЂ” повышение точности и расширение функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла. поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фильтр, фазовращатель и компаратор, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с первым.входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, введены регистр и элемент задержки, выход которого соединен со вторыми входами триггера и счетчика, выход делителя частоты соединен с первым входом элемента задержки, выход генератора импульсов соединен со вторым входом элемента задержки, выход компаратора соединен со вторым входом регистра.

В таком преобразователе исключается погрешность, связанная с неидентичностью компараторов, появляется воэможность автоматической юстировки начального положения преобразователя путем задания кода в линии задержки квантующего типа, кроме того, увеличено время доступа внешних устройств для считывания кода за счет введения регистра., На чертеже представлена структурная схема предложенного преобразователя, Преобразователь содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, фильтр 3, фазовращатель 4, компаратор 5 и триггер б, элемент 7 задержки квантующего типа, вход которого подключен к выходу делителя 2, а выход вЂ” к другому входу триггера 6, элемент И 8, один вход которого подключен к выходу триггера б, а другой вЂ” к выходу генератора 1 импульсов, выход элемента И 8 подключен к входу счетчика 9, вход сброса которого подключен к выходу элемента 7 задержки, выходы счетчика 9 подключены к входам ре- " гистра 10, вход записи которого подключен к выходу компаратора 5.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходные импульсы с генератора 1 импульсов высокой частоты поступают на параллельно включенные делитель 2 частоты и элемент И 8. Иэ выходных . сигналов делителя 2 частоты в фильтре 3 формируется напряжение первой гармоники, поступающее на питание фазовращателя 4, выходное напряжение которого сдвинуто по фазе на угол, 1012302

Составитель A. Сидоренко

Редактор M. Келемеш Техред К.Иыцьо,, Корректор Е. Рошко

Заказ 2771/63 Тираж 616 . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д..4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 пропорциональный углу поворота вала фазовращателя 4. Компаратор 5 формирует импульсы из выходного сигнала фазовращателя 4 при нулевых значениях этого сигнала и положительном градивнте. Импульс с делителя 2 частоты через элемент 7 задержки квантующего типа, который задерживает входной импульс на заданное .количество периодов выходных импульсов генератора 1, поступает на триггер 6, устанавливая

его в состояние "1". При этом импульсы высокой частоты с генератора 1 через элемент И 8 поступают на счетчик

9. Импульс с компаратора.5 поступает на другой вход триггера 6, сбрасывая 15

его. При этом запрещается прохождение импульсов высокой частоты через элемент И 8 на счетчик 9. Этим же импульсом с компаратора 5 происходит .перезапись содержимого счетчика 9 в регистр 10, с которого снимается выходной код.

Импульс с элемента 7 задержки квантующего типа перед каждым новым измерением сбрасыват счетчик 9. 25

Изменяя величину кода в элементе 7 задержки квантующего типа, можно изФ менять выхоДной код преобразовател при неизменном угловом положении фа -. зовращателя 4..

Так как в выходном регистре 10 в промежутках между счетом сохраняется и изменяется только момент конца счета, то доступ внешних устройств к регистру 10 для считывания кода может осуществляться в любой момент време-, ни, что упрощает систему, в которой применяется преобразователь.

В предложенном преобразователе исключено накопление ошибки, так как каждое последующее измерение производится без учета предыдущего.

Таким образом, предложенный преобразователь угла поворота вала,в код имеет более высокие точности характеристики по сравнению с прототипом, обеспечивает простую автоматическую дистанционную юстировку начального ,кода преобразователя без механического смещения элементов фазовращателя относительно посадочных мест.

Экономический эффект от использования преобразователя определяется

его техническими преимуществами.