Преобразователь угол-код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД, содержащий распределитель импульсов;, первый выход которого подключен к входам генераторов выход nepBOtp из которых соединен с входом датчика точного отсчета кодируницего устройства, регистр памяти, выходы которого, за исключением следуюдего за выходом стагадего разряда, подключены itc входам блока преобразования и коррекции кода, инвертор, о т л и ч а ю щ и и с я тем, «го, с целью ; повышения помехозащищенности пре.обраг зователя, введены на каждый разряд Щ1ХОДНОГО кода датчиков грубого и точного отсчетов первый и второй блоки сравнения, одновибратор и элемент И, регистр, памяти выполнен с : двумя входами на каждой разряд выход-; ного кода датчиков грубого и точного отсчетов, вхо;ф1 первого и второго блоков сравнения подключены i; выходу каждого разряда датчиков rpy( и .точного отсчетов кодирующего устрой-: ства, выход первого блока сравнений : подключен к входу одновибрё1тора, вы-/ ход которогю соединен с первым вкодом элемента И, а выход второго блока сравнения подключен к одному соответствующе «у входу регастра пашти, к g другому соогввтствхчощему входу кото рого подключен выход элемента И, . РОЙ вход которого соединен с торам выходом распределителя икспульсов, &Ы ход следующего, за старшим разряда регистра памяти через инвертор подключен к соответствуккцему входу блока преобразования И коррекции кода.

09) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИМ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК вам а 08 С 9 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОХИРЬГГИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) . 3383657/18-24 (.22 ) 06. 01. 82 . (4,6) 07 .05.83. Бюл. В 17 (72)- Д.Б. Петров, A.È. Горшков и В..А. Анайьев (53) 681.325(088..8) (56):1..Автометрия Р 4„ Новосибирск, "Наука", 1973, с. 102-103 . . 2. Авторское свидетельство СССР ..

Ф 399894, кл. G 68 C 9 /О О, 1973 (прототип ) . (54) (57) ПРБОБРАЗОВА ЕЛЬ УГОЛ-1 011, содержащия распределитель импульсов., первый выход которого подключен к входам генераторов опроса, выход: первого из которых соединен с входом датчика точного отсчета кодирующего .устройства, регистр памяти, выходы которого., за исключением следующего за выходом старшего разряда, подключены к входам. блока преобразования ° и коррекции кода, инвертор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоэащищенности преобразователя, введены на каждый разряд выходного кода датчиков грубого и точного отсчетов первый и второй блоки сравнения, одновибратор и элемент И, регистр памяти выполнЕн с двумя входами на каждый .раеряд выход -. ного кода датчиков грубого и точного отсчетов, входы. первого и второго блоков сравнения подключены к выходу каждого разряда датчиков .грубого и точного отсчетов кодирующего устрой-. ства, выхрд первого блока сравйения подключен к входу одновибратора, вы-. .ход которого соединен с первым вхо- дом элежнта И, а выход второго блока сравнения подключен к одному: соответствующему входу регистра памяти, к Е .другому соответствующему входу которого подключен выход элеьюнта И, это рой вход которого соединен с вторым. выходом распредели еля импульсов., эы ход следующего за.старшим разряда регистра памяти через инвертор поделю- Я чен к соответствующему входу блока преобразования и коррекции кода.

1016807

Изобретение относится к автоматике я вычислительной технике и может быть использовано при построении следящих систем автоматического регулирования и управления, а также в счетно-решающих и контрольно-измерительных устройствах.

Известен цифровой преобразователь угла положения входного вала в код, содержащий распределитель импульсов, связанный с входами усилителей-форми 10 оователей, .выходы которых соединены с входными головками дисков точного и грубого отсчета, механически .свяэ.ан алых через понижающий редуктор цифрового датчика угла, выходы которого 15 соединены с амплитудными усилителями. дискриминаторами, состоящими из пос ледовательно соединенных усилителейограничителей, триггеров Шмидта и эмиттерных повторителей, и соединенных выходами с входами схемы преобразования кода (1).

Недостатком преобразователя является невысокая помехозащищенность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь угол-код., содержащий распределитель импульсов, соединенный с входами генераторов опроса, состветственно подключенных выходами к входам датчиков грубого и точного отсчета кодирующего устройства, выходы которого эа исключением следующего за старшим разряда датчика грубого отсчета соединены с входами регистра памяти, а выход следующего эа старшим разряда датчика .грубого отсчета кодирующего устройства через инвертор подключен к входу соответствующего разряда регистра памяти, выход которого соединен с входом 40 блока, преобразования и коррекции кода.

Ю

В данном преобразователе осуществляется компенсация как систематичес".. 45 кой. так и случайной составляющей погрешностей. вносимых редуктором в преобразуемую величину угла L2$.

Однако для узлов кодирующих устройств преобразователей угол-код, включенных в кинематическую цепь

° после редуктора, огибающие выходных сигналов модулируются случайными составляющими погрешностей редуктора.

Действие модуляции особо ярко проявляется при эксплуатации преобразователей угол-код в условиях повышенных вибраций и при малых угловых скоростях. вращения кодовых дисков датчиков кодирующего устройства, в результате чего помехозащищенность преобразова- 60 телей оказывается недостаточной для сохранения правильности чередования кодовых комбинаций.

Цель изобретения - повыаение помехозащищенности преобразователя. б5

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угол-код, содержащий распределитель импульсов, первый выход которого подключен к входам генераторов опроса, выход первого из которых соединен с входом датчика точного отсчета, а. выход втое рого соединен с входом. датчика грубо го отсчета, кодирующего устройства, регистр памяти, выходы которого, за исключением следующего эа выходом старшего разряда, подключены к входам блока преобразования и коррекции кода, инвертор, .введены на каждый разряд выходного кода датчиков грубого и точного отсчетов первый и .второй блоки сравнения,.одновибратор и элемент И, регистр памяти выполнен с двумя входами на каждый разряд выходного кода датчиков грубого и точного отсчетов, выходы первого и второго блоков сраэнения подключены к выходУ каждого разряда датчиков грубого и точного отсчетов кодирующего устройства, выход первого блока сравнения подкюцочен к.входу одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента И, а выход второго блока сравнения подключен к одному соответствующему входу регистра памяти, к другому соответствующему входу которого подключен выход элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом распределителя импульсов, выход следующего эа старшим разряда регистра памяти через инвертор подключен к соответствующему входу блока преобразования и коррекции кода.

На фиг. 1 приведена блок-схема преобразователя угол-код; на фиг. 2 временные диаграмм, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь угол-код содержит распределитель 1 импульсов, генераторы Д и 3 опроса., редуктор 4, датчики

5 и б грубого и точного отсчетов ко р рующего устройства 7, блоки 8 и 9 сравнения, одновибраторы .10, элементы H 11, регистр 12 памяти, содержащий ячейки 13 и 14 памяти точного и грубого отсчетов, инвертор 15, преобразователь 1б и 17 кода Грея точного и грубого отсчетов блока 18 преобразования и коррекции кода, который также содержит блок 19 сопряжения отсчетов, сумматор 20, выходной регистр 21.

С приходом первого импульса с распределителя 1 импульсов на входы генераторов 2 и 3 опроса осуществляется одновременный опрос всех считывающих элементов датчиков 5 и б rpy» бого и точного отсчетов кодирующего устройства 7. Выходные сигналы кодиpynulего устройства 7 параллельно со всех разрядов одновременно поступают 1016807 на входы соответствуюв;их блоков 8 и

9 сравнения. ,В целом узел формирования выходных сигналов 1 =ro разряда кодирующего. устройства 7, состоящий иэ блоков 8 и 9 сравнения верхнего (8) и нижне-,.-5

ro (9) уровней селекции-, одновибратора 10, элемента H ii.соответствующей им ячейки,13 (14) памяти регистра

12 представляющей собой, например

RS-.òðèããåð, мржно отнести к амплитуд-10 ным квазиселекторам,.характеризующихся следующей логикой работы L

Овык=; 4-1

О к, в, )8кЦ "И

Блок 9 сравнения нижнего уровня формирует сигнал, поступающий на вход одновибратора 10 при превыаении ам- Я) плитуды выходного сигнала кодирующего устройства 7 заданного нижнего уровня селекции F> (фиг. 24-2,). По сигналам блока 9 сравнения одновибратор

10 формирует сигналы, поступаюцие гдеО8 к ." .состояние ячейки регистра

12 памяти; 8р, - значение амплитуды выходного сигнала кодирующего 2О устройства 7 преобразователя; э, - значение верхнего уровня селекции выходного сигнала кодирующего устройст g$ . ва 7;

Е„, — значение нижнего уровня. се" лекции выходного сигнала кодирующего устройства 7;

i - номер соответствующего раэ- ЗО ряда кодирующего устройства 7;

i= 11, 2....К, К + 1...,пД, где К - число разрядоВ датчика 7грубого отсчета; и-К -. число разрядов датчиков б точного отсчета; ..

n -. общее число разрядов кодирукящго» устройства 7;

- условный номер такта опроса кодируюцего у-стройства 7 40 ( преобразователяу

Х - состояние ячейки, регистра 12 памяти, соответствующее 0 или 1.

Вышеуказанные блоки, входящие в 45 преобразователь, имеют одинаковый состав и выполняют одни и те же функции, поэтому для понимания обцего принципа работы преобразователя достаточно Рассмотреть один иэ уз ов. 5()

На фиг. 2 показано формирование логических сигналов из выходных сигналов 1-ro разряда кодирующего устройства 7 преобразователя в моменты перехода от 0 к 1 и обратно для i ãî разряда кодируюцего устройства 7.преобразователя. " на вход элемента И 11, запрещающие прохождение вторых, сдвинутых по фазе относительно сигналов опроса,. импульсов распределителя 1 (фиг. 2$ ) на обнуляций R-вход ячейки 13 (14) регистра 12 памяти. Пфи условии, что значение амплитуды выходного сигнала кодирующего устройства 7 в данном такте опроса не превышает верхнего уровня селекции, cooTâåòñòâóêàiàÿ ячейка 13 (14) памяти регистра 12 памяти сохраняет состояние, в. котором она находится в предыдуцем такте on-, роса (фиг. 2б--Ц . Если же значение амплитуды выходного сигнала. кодируюцего устройства 7 превыаает верхний установленный уровень квазиселекции (фиг. 2Т ), срабатывает блок 8 (фиг. 2g) И по его сигналу производится Установка ячейки 13 (14) регистра 12 памяти по S-входу в единичное состояние (фиг. 2Ж ) .. Установка ячейки 13 (14) в нулевое состояние производится при значениях амплитуды выходных сигналов кодируюцего устройства 7, непревышающих.-нижний установленный уровень.квазиселекции.

При этом блок 9 не вырабатывает сигнала (фиг. 22), запускающего одновибратор 10 (фиг. 2 ), и отсутствует запрецение на прохождение сигналов распределителя Х импульсов íà R-вход ячейки 13 (14) регистра 12 памяти.

Таким образом, в зависимости от значения амплитуд выходных сигналов кодирующего устройства 7 преобразователя осуществляется формирование логических сигналов О или 1, соответствую щих углу поворота входного вала преобразователя.

Ширина зоны между уровнями квазиселекции сигналов кодирующего устройства 7 устанавливается таким образом, чтобы не нарушалось требова-. ние, предъявляемое к инструментальной погрешности кодирующего устройства 7.

Крутизна огибающей.выходиых сигналов считываюцих элементов кодируюцих устройств индуктивного типа дозволяет установить достаточно широкую зону между уровнями кваэиселекции и обеспе чить защиту преобразователей от .помех выэваных действием внешних вибраций н случайных составляюцих угловых погрешностей редуктора 4 в довольно широких пределах.

Сформированный в ячейках 13 и 14 памяти код, определяюций )гловое положение ступеней кодируюцего устройства 7, за исключением кода с второй ячейки 14 памяти грубого отсчета регистра 12 памяти, поступает на входи соответствующих преобразователей 17 и 16 грубого и точного отсчетов, навход второго разряда преобразователя

17,(грубого отсчета) поступает значение .кода с второй ячейки 14 памяти

1016807 грубого отсчета регистра 12 памяти через инвертор 15 для изменения нап. равления нарастания кода. Инвертор

15 обеспечивает состыковку направлений вращения датчиков 5 и 6 грубого и точного отсчетов кодирующего:уст-. ройства 7 преобразователя. Преобразователи 16 и 17 осуществляют преоб-, разование кода Грея .в двоичный пос . редством поразрядного сложения по модулю два, начиная со старших раэря- о дов, значений кодов ячеек 14 и 13 памяти грубого и точного отсчетов регистра 12 памяти. С выхода ячейки

13 памяти точного отсчета двоичный код, характеризующий угловое положе- 35 .,ние датчика"6 точного отсчета кодирующего устройства 7, поступает на соответствующие .входы вйходного ре;гистра.21 и запоминается в,нем. Дво" ичный код преобразователя 17.Грея 2О грубого отсчета поступает на входы сумматора 20, на вход переноса которого поступают. сигналы блока 19 коррекции кода. Блок 19 коррекции кода вырабатывает сигнал, по которому к 25 значению кода преобразователя 17 кода Грея грубого отсчета добавляется 1 в .случае не совпадения значений кодов старшего разряда преобразователя 16 кода Грея точного отсчета и значения кода младшего разряда преобразователя 17 кода Грея грубого отсчеч а. В случае их равенства признак коррекции .кода не вырабатывается и добавления 1 к значению кода преобразоватЕля 17 кода Грея грубого отсчета не происходит. С выхода сум-, матора 20 скорректировайное двоичное значение кода, определяющее положение датчика 5 грубого отсчета кодирующего устройства 7, за исключением значения кода младшего разряда, переписывается в соответствующие ячейки памяти.выходного регистра 21. Младший разряд преобразователя 17 кода Грея грубого отсчета служит только для состыковки датчиков 5 и 6 грубого и .точного отсчетов кодирующего устройства 7 и соответствующей коррекции кода гру" бого отсчета преобразователя. Таким образом, общее число разрядов кода, характеризующего положение входного вала преобразователя, хранящееся в выходном регистре, составляет п-1, где п»общее.число разрядов кодирующего устройства 7. С приходом следующего опросного импульса с выхода распределителя 1 импульсов цикл работы преобразователя повторяется.

Таким образом, по сравнению с известяыми предлагаемы преобраэова;" тель. обеспечивает повышенную защищенность преобразователей угол-код от помех, обусловленных внешними вибра-.. циями и случайными составляющими погрешностей редуктора, чем и - обусловлен технико-экономический эффект от его использования.

1616807

1016807

Составитель В. Подолян

Редактор С. Юско Техред T.Nàòo÷êà КорректоР A.Tÿñêî

Закаэ 3390/49 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и:открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«е Ф

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4