Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

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 ПОЮРОТА ВАЛА В КОД, содержгиций последовательно соединенные делитель опорной частоты,- синусно-косинусный вращающийся трансформаторj Формиро- . ватель подвижного строба, выход которого соединен с одним входом генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с первыми входами элементов И, объединенных в блок, вход распределителя импульсов, вход делителя .опорной частоты и второй вход генератора одиночных импульсов соединены с входом опорной частоты преобразователя, а выходы распределителя импульсовсоединены с вторыми входами элементов И, объединенных в блок, выходы которого соед1Рнены с входами блока преобразования импульсов, триггер знака вращения, элемент ИЛИ и1К-триггер, о т л ичаю-щийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя , в нем I - и К-входыDK-триггера подключены к выходу формирователя подвижного строба, а С-вход соединен с входом делителя апорной частоты, инверсный выход ЗК -триггера подключен к третьим входам-элементов И, объединенных в блок, присл чем выходы блока преобразования импульсов соединены с входами элемента ИЛИ и с соответствующими установочными входами триггера знака вращения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (II) 3(5D G 08 С 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHO5AY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БАБ ) ИОТА;-(А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3522468/18-24 (22) 17.12.82 (46 ) 15.03.84. Бюл. 9 10 (72) A.Ï.Àëåêcååâ (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

° 9 809280, кл. G 08 С.9/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 824.258, кл. G 08 С 9/04, 1979 (прототип) . (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА IIOBO- .

POTA ВАЛА В КОД, содержащий последовательно соединенные делитель опорной частоты,. синусно-косинусный вращающийся трансФорматор, формирователь подвижного строба, выход которого соединен с одним входом генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с первыми входами элементов И, объединенных в блок, вход распределителя импульсов, вход делителя .опорной частоты и второй вход генератора одиночных импульсов соединены с входом опорной частоты преобразователя, а выходы распределителя импульсов. соединены с вторыми входами элементов И, объединенных в блок, выходы которого соедФнены с входами блока преобразования импульсов, триггер знака вращения, элемент ИЛИ и1К-триггер, о т л ич а ю-шийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в нем I вЂ” и К -входы3К-триггера подключены к выходу формирователя подвижного строба, а С -вход соединен с входом делителя нпорной частоты, инверсный выход 3К -триггера подключен к третьим входам элементов И, объединенных в блок, причем выходы блока преобразования

HMIljjJIbcoB соединены с входами элемента ИЛИ и с соответствукщими установочными входами триггера знака вращения.

1080175

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

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные делитель опорной частоты, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, формирователь подвижного строба, генератор одиночного импульса, второй вход которого соединен с входом делителя опорной частоты и с входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к первым входам блока 15 элементов И, вторые входы которого соединены с выходом генератора одиночных импульсов. Работа устройства основана на формировании блоком элементов И чередукщихся последова- 20 тельностей импульсов, определяющих направление вращения синусно-косинусного трансформатора (1J .

Недостатком данйого устройства является сложность обеспечения ста- 25 бильности выходной информации из-за временной нестабильности выходного сигнала формирователя подвижного. строба относительно границы перехода между квантами выходного кода.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные делитель опорной частоты, синусно-косинусный вращающийся тран сформатор, формирователь подвижного строба, генератор одиночнс го импульса, выход которого соединен с первыми входами блока элементов И, распределитель импульсов, 40 вход которого соединен с входом де- лителя опорной частоты и вторым вхо=. дом генератора одиночного импульса, а выходы вЂ” с вторыми входами блока элементов И,. выходы которого соеди- 45 иены с входами блока преобразования импульсов, и триггер знака вращения, входы которого соединены с входами элемента ИЛИ 21;

Г1

Недостатком такого преобразова теля является низкая точность преобразования при реверсировании вала синусно-косинусного вращакщегося трансформатора, что объясняется потерей первого импульса счета при изменении знака выходных импульсов блока преобразования.

60 из последовательности импульсов опорной частоты выделяет первый относительно переднего фронта строба полный импульс опорной частоты, который опрашивает состояние выходов распределителя 5 импульсов, опредеЦель изобретения - повышение точности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем после- довательно соединенные делитель опорной частоты, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, формирователь подвижного строба, выход которого соединен с одним входом генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с первыми входами элементов И, о бъ еди не нных в блок, вход распределителя импульсов, вход делителя опорной частоты и второй вход генератора одиночных импульсов соединены с входом опорной частоты преобразователя, а выходы распределителя импульсов соединень с вторы;ми входами элементов И, объединенных в блок, выходы которого соединены с входами блока преобразования импульсов, триггер знака вращения, элемент ИЛИ и 3К триггер, k вЂ” и входы 3К-триггера подключены к выходу формирователя подвижного строба, а С -вход соединен с входом

° делителя опорной частоты, инверсный .выход 3 К-триггера подключен к третьим входам элементов И,.объединенных в блок, причем выходы блока преоб разования импульсов соединены с входами элемента ИЛИ и с соатват ствующими установочными входами тригIrepa знака вращения.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого преобразователя,; на фиг.2 и 3 вЂ” временные диаграммы .формирования сигнала на выходе блока элементов И.

Преобразователь содержит делитель

1 опорной частоты, синусно-косинусный вращающийся трансформатор 2, формирователь 3 подвижного строба, генератор 4 одиночных импульсов, распределитель 5 импульсов,П-триггер 6, элементы 7 И, объединенные в блок, блок 8 преобразования импульсов, триггер 9 знака вращения, элемент 10 ИЛИ и вход 11 опорной частоты преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

При поступлении на вход 11 делителя опорной частоты на его выходе формируется сигнал, который через синусно-косинусный вращающийся трансформатор 2, включенный по схеме фазовращателя, поступает на формирователь 3 подвижного строба, вырабатывающий сигнал, фаза которого сдвинута относительно выходного сигнала делителя 1 опорной частоты на

I угол, пропорциональный углу поворота синусно-косинусного вращающегося трансформатора (2)

Под возДействием выходного сигнала формирователя 3 подвижного строба генератор 4 одиночных импульсов

1080175 ляемое фазой выходного сигнала формирователя 3 подвижного строба относительно выходного сигнала делителя

1 опорной частоты при этом выдача результата опроса зависит от состояния 3k -триггера б и осуществляется! элементами 7 И, объединенными в блок.

Если передний Фронт .строба с выхода формирователя 3(Фиг. 2а) не совпадает с импульсом опорной часто ты (фиг. 26), то одиночный импульс генератора 4 (фиг.2в) вырабатывается до установки 3k -триггера б в, единичное состояние (фиг. 2г), вследствие чего на выходах элементов 7

И появляется сигнал (фиг.2д) . 15

Если передний фронт строба с выхода формирователя 3 (фиг. За) совпадает с импульсом опорной частоты (фиг. Зб), то одиночный импульс генератора 4 (фиг. Зв) вырабатыва- 2д» ется. после установки .»К -триггера

6 в единичное состояние (фиг. Зг), в результате чего иа выходах элементов 7 И (фиг.Зд) сигнал не фор,мируется. 25

При вращении синусно-косинусного вращения трансформатора 2 иа выходе элементов 7 И появляется сигнал, соответствующий разным состояниям . распределителя 5 импульсов в зависимости от угла поворота. Этот сигнал в виде последовательностей чередующихся импульсов, определяющих направление вращения, поступает в блок 8 преобразования импульсов, вырабатывающий импульсы счета, которые управляют состоянием триггера

9 знака вращения и поступают через элемент 10 ИЛИ на выход преобразователя, при этом количество вырабо- 40 танных импульсов пропорционально углу поворота синусно-косинусного вращающегося трансформатора 2 и не зависит от направления его вращения.

При отсутствии вращения сннуснокосинусного . трансформатора 2 блок

8 импульсов счета не вырабатывает, так как сигнал, появляющийся на выходе элементов 7 И, всегда соответствует одному и тому же состоянию распределителя 5 импульсов.

Это условие выполняется также в случае совмещения передних фронтов подвижного строба и импульса опорной частоты и их временной нестабильности, в результате чего обеспечивается стабильность выходной информации.

Таким образом, каждый импульс блока 8 преобразования соответствует единичному приращению угла поворота и тем самым устраняется люфт вала синуса-косинусного вращающегося трансформатора 2 и не происходит потери первого импульса.

Кроме того, при временной нестабильности переднего фронта выходного сигнала формирователя подвижного строба относительно переднего фронта импульсов опорной частоты и их совмещения устраняется формирование на выходе элементов 7 И последовательностей импульсов, соответствующих разным состояниям распределителя 5 импульсов, и тем самым обеспечивается высокая стабильность выходной информации на границе перехода между квантами выходного кода.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен описанными техническими преимуществами.

1080175 фц З

Составитель И.Сидорова

Редактор М.Петрова Техред А.Ач Корректор О.Тигор

Заказ 1362/50 Тираж 569 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