Резервированный накапливающий преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9 - 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;

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

- «9) «1) .

3(51) (1 08 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ния.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3427328/18-24 (22) 15.04.82 (46) 15.09.83 Бюл. 34 (72) А.С. Скворцов, М.А. Виноградов и Н.И. Гультяева (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)1 515133, кл. G 08 С 9/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2967167/24, кл. 6 08 С 9/00, 06.06.80 (прототип). (541(57 1 РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ НАКАПЛИВАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД, содержащий источник переменного напряжения, подключенный к синусно-косинусному датчику. угла, один выход которого через первую группу формирователей прямоугольных напряжений подключен к первой группе мажоритарных элементов, а другой выход через вторую группу формирователей прямоугольных напряжений подключен к второй группе мажоритарных элементов,выходы первой и второй групп мажоритарных элементов попарно подключены к третьей группе формирователей прямоугольных напряжений, три формирователя импульсов приращений..перемещения, один и другой выходы которых подключены к третьей группе мажоритарных элементов, о т л и ч а ювЂ” щийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости преобразоват еля, s него введены четвертая и пятая группы мажоритарных элементов и генератор импульсов, первые и вторые выходы генератора импульсов попарно подключены к стробирующим входам третьей группы формирователей прямоугольных напряжений, первые и вторые выходы которых. подключены соответственно к входам четвертой и пятой групп мажоритарных элементов, выходы которых попарно подключены к трем формирователям импульсов приращений перемеще4О

3 10ч20

Изобретение относится к автоматике и .вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известен резервированный накапливающий преобразователь перемещения в код, содержащий задающий элемент, соединенный с чувствительными элементами, выходы четнЫх и нечетных чувст- 10 вительных элементов соединены с соот-. вет ст вующими входами одноименных элементов взаимосинхрониэации, выходы которых попарно подключены к входам логических блоков, первые выходы логических блоков соединены с оцним мажоритарным органом, а вторые выходы - с другим мажоритарным органом(1 $.

Недостатком такого преобразователя является низкая помехоустойчивость.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является резервированный накапливающий преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник переменного напряжения, подключенный к синусно-косинусному датчику угла, один выход которого через первую группу Формирователей прямоугольных напряжений подключен к первой группе мажоритарных эдемен тов, а другой выход через вторую группу формирователей прямоугольных напряжений подключен к второй группе мажоритарных элементов, выходы первой

35 и которой групп мажоритарных элементов попарно подключены к третьей группе формирователей прямоугольных напряжений, три формирователя импульсов приращений перемещения, один и другой выходы которых подключены K третьей группе мажоритарных элементов. Выходы третьей группы формирователей прямоугольных напряжений подключены к трем формирователям им45 пульсов приращений перемещения 2 ), Недостатком известного преобразователя является его невысокая помехоустойчивость.

Цель изобретения - повышение по50 мехоустойчивости преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в резервированный накапливающий преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник переу ченного напряжения, подключенныи к синусно-косинусному датчику у -ла, один выход которого через первую группу формирователей прямоугольных напряжений подключен к первой группе мажоритарных элементов„ а другой выход через вторую группу формирователей прямоугольных напряжений подключен к второй группе мажорит.арных элементов, выходы первой и второй групп мажоритарных элементов попарно подключены к третьей группе формирователей прямоугольных напряжений, три формирователя импульсов приращений перемещения, один и другой выходы которых подключены к третьей группе мажоритарных элементов, введены четвертая и пятая группы мажоритарных элементов и генератор импульсов, первые и вторые выходы генератора импульсов попарно г- одключены к стробирующим входам третьей группы Формирователей прямоугольных напряжений, первые и вторые выходы которых подключены соответственно к входам четвертой и пятой групп мажоритарных элементов, выходы которых попарно подключены к трем формирователям импульсов приращений перемещения, На фиг . 1 представлена структурная схема резервированного накапливающего преобразователя; на фиг. 2 вЂ” структурная схема одного из формирователей прямоугольного напряжения третьей группы.

Преобразователь (фиг. 1) содержит источник 1 переменного напряжения, подключенный к синусно-косинусному датчику 2 угла, один выход которого подключен к первой группе формирователей j прямоугольного напряжения, а другой выход - к второй группе формирователей 4 прямоугольного напряжения.

Выходы формирователей подключены., к первой группе мажоритарных элементов g, а выходы формирователей 4вЂ” к второй группе мажоритарных элементов 6. Выходы элементов g и 6 подключены попарно к первым и вторым (информационными входам соответствующих формирователей 7, 8 и прямоугольного напряжения третьей группы, стробирующие входи которых подключены соответственнс к трем вторым выходам резервированного генератора 10 импульсов. Выходь: формирователей 7, 8 и g прямоугольного напряжения подключены соответственно к мажоритарным элементам 11 и 12 четвертой и пятой групп, выходы которых подключены попарно к формирователям 13, 1ч и 15 импульсов приращений перемещения..Выходы Формирователей 13, 1ч и 15 под104205 ключены к мажоритарным элементам 16 и 17 третьей группы. Резервированный генератор 10 импульсов выполняется по схеме, обеспечи вающей синхронност ь первой и второй последовательностей « строб-импульсов по каналам резервирования. формирователи 7, 8 и 9 прямоугольного напряжения содержат элементы НЕ 18 и 19, первую группу элементов И 20, 21, 22 и 23, первые два три триггера 24 и 25, вторую группу элементов И 26, 27, 28 и 29 и вторые два триггера 30 и 31. Первые входы элементов И 20, 21, 22 я 23 непосредственно « и через элементы НЕ 18 и 19 подключены к информационным входам соответствующего формирователя 7, 8 и 9, а вторые их входы вЂ” к первому стро1 би рующему входу т о го же форми р ов ат еля. Выходы элементов И 20, 21, 22 и .

23 соединены попарно с входами соот" ветствующего триггера 24 и 25.Первый выход триггера 24 соединен с первыми входами элементов И 26 и 28, а второй2« выход вЂ” с первыми входами элемен" тов И 27 и 29. Первый выход триггера 25 соединен с вторыми входами элементов И 26 и 29, а второй выходвЂ” с вторыми входами элементов И 27 ЗО и 28. Третьи выходы элементов И 26, 27, 28 и 29 подключены к второму стробирующему входу соответствующего формирователя 7, 8 и 9. Выходы элементов И 26, 27, 28 и 29 соедине- 3« ны попарно с входами триггеров 30 и 31, выходы которых являются выходами соответствующего формирователя 7, 8и9 °

Преобразователь работает следую- 40 щим образом.

Источник 1 переменного напряжения запитывает синусно-косинусный дат-, чик 2 угла, преобразующий угловое перемещение вала в сигналы перемен- 4« ного напряжения, промодулированные в функции синуса и косинуса угла поворота вала. Эти сигналы поступают на входы формирователей 3 и 4, на выходах которых формируются сигналы «О в виде перепадов прямоугольных напряжений, сдвинутых между собой на 90 эл.град. Сигналы с выходов формирователей 3 поступают на со. L ответствующие входы мажоритарных эле- «« ментов 5, а сигналы с выходов форми1 рователей 4 вЂ” на соответствующие входы мажоритарных элементов 6.При отсут= ствии неисправностей на выходах фон мирователей 3 и 4 мажоритарные элементы 5 и 6 выходным сигналам последних вырабатывают перепады напряжений, фронты которых устанавливаются однозначными во времени за счет мажоритарного выбора сигналов °

При возникновении неисправности в виде генерации белого шума в одном из формирователей 3 и 4 на его выходе появляется сигнал с высокочастотными составляющими .

Несинхронность фронтов перепадов напряжений, снимаемых с формирователей 3 и 4 первого и третьего каналов при наличии сигнала шума на выходе формирователя 4 второго, среднего по времени формирования сигнала канала, вызывает, возникновение неустойчивой зоны с высокочастотными составляющими на фронтах перепадов напряжений, снимаемых с выходов мажоритарных элементов 6 трех каналов резервирования.

Для исключения помех сигналы с выходов мажоритарных элементов 5 и 6 попарно подаются на соответствующие формирователи 7, 8 и 9; Сигналы поступают непосредственно через элемент НЕ 18 (Фиг. 2 ) на первые входы элементов И 20 и 21, на вторые входы которых поступает первая последовательность строб-импульсов с выхода генератора 10. Сигналы с выходов элементов И 20 и 21 поступают на соответствующие входы триггера 24, с выхода. которого снимаются прямой и инверсный сигналы, фронты которых синхронны .с импульсами генератора 10 первой последовательности.

Аналогично работает вторая группа элементов 19 22, 23 и 25 формирователя 7, 8 и 9, на вход которой поступают сигналы с выходов мажоритарных элементов 6 трех каналов резервирования. При наличии на фронтах этих сигналов импульсных помех с выходов триггеров 25 снимаются сигналы также с наличием на фронтах высокочастотных n ex,ñèíõðîíííõ с импульсами первой последовательности генератора 1О, При увеличении длительности помехи (низкочастотная составляющая, превышающая по длительности быстродействие триггера } триггер устанавливается в состояние "0" либо н1н (в зависимости от полярности помехи ), причем фронты сформированных перепаI 1) ti 2 0 > 3

1 > tie)>11)>t<(t>11it 1 ЗК»4Е Ct>HXP0H>4H С ,1>ift Y и ь (,)>4и первой последователь нос) и г1 нерат ора 10.

Гак как три1 геры в разных каналах

1». Яервирования имеют разброс парамет- 5 р<>B то при длительности помехи, со>1змеримой с быстродействием триггера, возникает несинхронность перепадов с "0" на 1 1 и обратно.

В результате с выходов триггерс>в 24 и 25 формирователей 7, 8 и 9 снимаются сигналы, имеющие на фронтах помеху, синхронную с импульсами первой последовательности генерато-. ра 10.

15!

С выходов триггеров 24 и 25 сигналы перекрестно поступают на первые и вторые входы элементов И 26-29, на третьи входы которых поступает вторая 2О последовательность импульсов с выхода генератора 10, сдвинутая относительно первой последовательности на половину периода частоты следования импульсов. Сигналы с выходов элементов И 26 5

29 поступают попарно на соответствую.вЂ” щие входы триггеров 30 и 31. С выходов последних снимаются сигналы без импульсных помех на фронтах. За счет перекрестной связи выходных сигналов 30 триггеров 24 и 25 исключаются йолебания сигнала на фронтах переходов с "0 t на 11111 и обРатно. ПосколькУ фронты выходных сигналов триггеров 25 формирователей 7, 8 и 9 несинхронны из-за разброса внутренних параметров, то с выходов триггеров 30 и 31 снимают- ., ся сигналы также с несинхронными фронтами.

Для >1склн)че14>1я несtt>4> j)t)t-,ности си гвЂ” налы с выходов триггеров 30 и 31 формирователей 7, 8 и 9 поступают на входы соответствующих мажоритарных элементов 11 и 12, с выходов которых снимаются сигналы с синхронными фронтами. Сигналы с выходов мажоритарных элементов 11 и 12 поступают на формирователи 13, 14 и 15 импульсов приращений перемещения, с выходов формирователей 13, 14 и 1г5 снимаются счетные импульсы, число которых пропорционально углу поворота. Импульсы с первых выходов формирователей 13, 14 и 15 поступают на входы мажоритарного элемента 16,а с вторых их выходов - на входы мажоритарного элемента 17. С выходов мажоритарных элементов 16 и 17 снимаются счетные импульсы прямого и обраТного вращения. При этом неисправоности, приводящие к возникновению сигнала в виде импульсных помех на выходе одного из формирователей 7, 8 и 9, не могут вь1звать возникновение неустойчивых зон на фронтах сигналов с мажоритарных элементов 11 и 12 ввиду синхронности двух остальных сигналов, поступающих на два других входа мажоритарных элементов 11 ч 12 с формирователей 7, 8 и 9.

Таким образом, предлагаемый преобразователь сохраняет работоспособность при одной возможной неисправности, приводящей к возникновению импульсных помех.

Экономический эффект от использования изобретения определяется его техническими преимуществами, ВНИИПИ Заказ 7132/51 Тираж б18 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,