Преобразователь перемещения в код

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий фазовращатель, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, выход которого через фильтр подключен к одному входу нуль-органа, выход которого .подключен к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы младших разрядов реверсивного счетяи на подключены к одним входам блока сравнения, генератор импульсов, под люченный к счетчику, выходы младиих разрядов которого подключены к другим входам блока сравнения,и выходы старших (n-l) и п разрядов реверсивного счетчика подключены к первым и вторым. входам формирователя П1ИМ-сигналов, выходы которого через усилители мощ .ности подключены к входам фазовращателя , отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя , выходы старших (п-1) и п разрядов счетчика и вькод генератора импульсов подключены соответственно к третьим и четвертому входам формирователя и(ИМ-сигналов, а выход ni-rn разряда счетчика подключен к другому входу нуль-органа, выход п разряда счетчика че1)ез фильтр подключен к второму входу фазового детектора. (Л 2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю D и и с я тем, что формирователь Ш№ -сигнапов выполнен из четырех коммутаторов, попарно подключенных к установочным входам двух триггеров, а каждый из коммутаторов содержит последовательно соединенные дешифратор и логический элемент ЗИсо ю 4ПЛИ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1091205 (511 С 08 С 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОР(;КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3542913/18-24 (22) 19.01.83 (46) 07.05.84. Бюл. 1 - 17 (72) М.А, Габидулин, А.Т. Кулаков и И.Д. Лейбович (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 624254, кл. G 08 С 9/04.

2. Авторское свидетельство СССР

У 536501, кл. G 08 С 9/00, 1975 (прототип). (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий фазовращатель, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, выход которого через фильтр подключен к одному входу нуль-органа, выход которого подключен к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, выходы младших разрядов реверсивного счетчи . ка подключены к одним входам блока сравнения, генератор импульсов, подключенный к счетчику, выходы младших разрядов которого подключены к другим входам блока сравнения,и выходы старших (и-1) и и разрядов реверсивного счетчика подключены к первым и вторым входам формирователя П1ИМ-сигналов, выходы которого через усилители мощности подключены к входам фазовращателя, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, выходы старших (n-1) и п разрядов счетчика и выход генератора импульсов подключены соответственно к третьим и четвертому входам дюрмирователя НИМ-сигналов, а выход num pasряда счетчика подключен к дръгому входу нуль-органа, выход и разряда счетчика че:>ез фильтр подключен к

- второму входу фазового детектора.

2. Преобразователь по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что формирователь Ш11М-сигналов выполнен из четырех коммутаторов, попарно подклю- . ченных к установочным входам двух триггеров, а каждый нз коммутаторов содержит последовательно соединенные дешифратор и логический элемент ЗИ4ИЛИ.

i (l9l 205

Изобретение относится к авт<>матике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых слепящих системах цифрового управления угловыми и линейными перемещениями рабочих 5 органов различных механизмов.

Известен преобразователь угла воворота нала в код, содержащий генератор опорного напряжения, выход кото-.

l0 рого подключен к синуснс-косинус. ному датчику угла, выход которого подключен к одгигм входам первого и второго операционных усилителей, выхоцы операционньгх усилителей подключены к входам суммирующего усилителя и к од- ним входам первого и второго функциональных цифро-аналоговых преобразова-телей (ФЦЛП), другие входы фЦАП соединены с выходами разрядов реверсивного счетчика, а выходы первогс>

2iJ второго ФЦАП подключены к другим входам первого и второго операционных усилителей соответственно, выходы суммирующего усилителя и генератора опорного напряжения подключены к ана-

2. > логовому умножителю, выход которого через фильтр подключен к генератору управляемой частоты и дискриминатс>ру, выходы котсрьгл подключены к входам реверсивного счетчика Г! 1.

ЗЕ

Недостатками данного преобразователя являются сложность и невысокая точность„

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь перемеп!ения

35 в код, содержащий й>азовращатель,, выход которого подключен к фазсвсму детектору, выход последнего подкллпчен к одному входу нуль-органа, выход кс4б roporo подключен к входам сложения и вьючи! ания !>евеэсивно1 с счетчика вы ходы младших разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам блока сравнения,. генератор импульсов

4с подключег ный к счетчику., вьгхсды млад-- " ших разрядов которого подключень. к другим входам блс=.а сравнения, выходы блока сравнения и вьгхсды старших (и-11 и и разрядов реверсивного счетчика

50 подключе|гы к первьгм и вторым входам формирователя ШИИ-сигналов, выходы которого через усилители мощности под.-. ключены к входам фазовращателя,,выхо-ды разрядов реверсивного счетчика через первый и второй дешифратсры под- - ключены к установочным входам триггера, выходы которого псцключеггы к "-р".ч ьим входам 0>срмирси э теля !!Р oигна лов и к управляющим входам реверсивного счетчика (2 1, Недостатком известного преобраэовагеля является его сложность.

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе перемещения в код., содержащем фазовращатель, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, выход которого через фильтр подключен к одному входу нуль-органа, выход которого под-ключен к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, вьгходы младших разрядов реверсивного счетчика подключены к одним входам блока сравнения, генератор импульсов, подключенный к счетчику, выходы младших разрядов которого подключены к другим входам блока сравнения, выходы блока сравнения и выходы старших (и-1) и и разрядов реверсивного счетчика подключевы к первым ч вторым входам формирователя !1!1М-сигналов, вьгходы которого через усилители мощности подключены к входам фазовращателя, выходы старших (n-1) и и разрядов счетчика

r! выход генератора импульсов подключены соответственно к третьим и четвертому входам формирователя (1ПФ1 †сигналов, а выход и+гп разряда счетчика подклю-;:ен к другому входу нуль-органа, вьгхсд и разряда счетчика через фильтр подключен к второму входу фазового детектора, При этом формирователь !ИК-сигналов выполнен иэ четырех коммутаторов, попарно подключенггых к установочным входам двух триггеров, каждый из ком" мутаторов содержит последовательно соединенные дешифратор и логический элемент ЗИ-АИЛИ, На фиг. представлена структурная схема преобразователя; на фиг, 2 то же, коммутатора; на фиг, 3 — таблица, иллюстрирукпцая логику работы формирователя !!!ИМ-сигналов.

Преобразователь содержит последовательно соединенные генератор импульсов и суммирующий счетчик 2, выходы (и-2)-х младших разрядов которо" го подключены к одним входам блока поразрядного сравнения кодов, разделенного на блоки 3 и 4, реверсивный п-разрядный счетчик 5, прямые выходы (и-2)-х младпгих разрядов которого падклю ены к другим входам блока 3

10912 сравнения кодов, а инверсные выходы— к другим входам блока 4 сравнения кодов, формирователя !!!ИМ-сигналов, состоящего из коммутаторов 6-9, тактирующие входы которых соединены с инверсным выходом нератора 1, управляющие входы — с выходами и-х и (и-1)-х разрядов счетчиков 2 и 5, а информационные входы — с выходами блоков 3 и 4 сравнения кодов, триггеров !О

10 и 11, установочные входы которых соединены с выходами коммутаторов

6-9, а выходы соединены с входами усилителей 12 и !3 мощности, выходы которых соединены с фазоврашателем, !5 состоящим из источников 14 и 15 излучения, оптически связанных че!.ез четырехфазное растровое сопряжение 16 с приемниками 1.7 излучения, подключенными через сумма-разностный блох 18 к одному входу фазового детектора, состоящего из блока 19 сравнения фаэ, второй вход которого через фильтр 20 соединен с выходом и-го разряда суммирующего счетчика 2, а выход через последовательно соединенные фильтр 21 нижних частот подключен к одному входу нуль-органа 22, другой вход которого соединен с выходом (n+m)-ro старшего разряда суммирующего счетчи-30 ка 2, а выходы подключены к входам реверсивного счет .ика 5, Каждый из коммутаторов 6-9 (фиг. 2) состоит из дешифратора 23 и логического элемента ЗИ-4ИЛИ 24, I r

Преобразователь работает следующим образом, Генератор 1 импульсов, работая непрерывно, заполняет суммирующий счетчик 2 прямоугольными импульсами, кото- !. рые с первых выходов счетчика поступают с (n-2)-х младших разрядов на входы блоков 3 и 4 сравнения кодов, с (n-1)-го и и-го старших разрядов на первые два управляющих входа коммутатора 6-9, с и-го старшего разряда на вход фильтра 20, с (num)-ro старшего разряда на тактирующий вход нульоргана 22.

На другие входы блоков 3 и 4 срав- нения кодов соответственно поступают прямой и инверсный коды с (и-2)-х младших разрядов реверсивного счетчика 5. С выходов (n-1)-ro и и-го стар- ших разрядов реверсивного счетчика 5 код подается на вторые два управляющих входа коммутаторов 6-9.

05 1

Поскольку суммирующий счетчик 2 непрерывно производит подсчет импульсов генератора 1, следующих с постоянной частотой Ь, то код счетчика 2 изменяется пропорционально времени с частотой FIz.

В моменты времени, когда код (n-2)-х младших разрядов суммирующего счетчика 2 сравнивается с прямым и инверсным кодами (n-2) -х младших разрядов реверсивного счетчика 5, соответственно на выходах блоков 3 и 4 сравнения кодов возникают единичные импульсы, которые поступают на информационные входы коммутаторов

6-9. Выходы коммутаторов 6 и 8 подключены соответственно к входам ус.тановки в единицу триггеров 10 и 11, а выходы коммутаторов 7 и 9 подключены к входам их установки в нуль.

В зависимости от значения кодов (n-1)-ro и и-го старших разрядов счетчиков 2 и 5 выходные импульсы блоков 3 zz 4 сравнения кодов проходят через соответствующие коммутаторы и устанавливают триггеры 10 и ll либо в нуль, либо в единицу, Для исключения влияния переходных процессов при установке уровня сигналов в счетчиках 2 и 5 и блоках 3 и 4 сравнения кодов выходные импульсы коммутаторов 6-9 стробируются импульсами Ся генератора 1, в результате чего с единичных выходов триггеров

10 11 снимаются !ЛЖ-сигналы, первые гармоники которых имеют вид !.! 9,! =- з I n 8 q со эшли

Пс„=cos В.! cosset; где ы=2м ьп; î

F =--- - частота следования вы2t ходных импульсов и-га разряда счетчика 2;

6 — цифровое значение прост1! ранственной баsbf растрового сопряжения 16 (формиоуется на выходе счетчика 5}.

ШИМ-сигналы триггеров 10 и ll через усилители 12 и !3 мощности подаются на входы источников !4 и 15 излучения. Потоки излучения источников, пройця через растровые сопряжения 16, поступают на входные зрачки приемников 17 излучения, выходные сигналы которых имеют вид:

U><<< =К 51 П6 „(1+m соз6) созе;

Бп 2 =К s i n В!ч(! m ° . cose) -созе;

1091205

U К cos9<(lt m ° 51пб ° cos ;

nи3

Q К cosg<(1-ш .э1пд) ° cosset, где К вЂ” коэффициент, учитывающий коэффициенты передачи триггеров 10 и 11, усилителей 12 и 13 мощности, источников 14 и 15 излучения, растровых сопряжений 1б и приемников 17 излуче" ни Я1

m — коэффициент модуляции растро10

s or o сопряжения 16 .

Сигналы приемников 17 излучения алгебраически суммируются и масштабируются сумма-раэностным блоком 18 и поступают в виде результирующего сиг" нала sfn(4<-6) cos на вход блока 19, 15 на другой вход которого подается с фильтра 20 опорный сигнал несущей частоты cos_#_t.

Постоянная составляющая выходного сигнала блока 19 вида s1n(8<-8) поступает через фильтр 21 нижних частот на вход нуль-органа 22.

Пока входное напряжение нуль-орга-2 на 22 превышает величину его порога срабатывания, тактируннцие сигналы с

F частотой ---, щ- с выхода старшего разряда суммирующего счетчика 2 проходят на вычитающий либо на суммирующий входы реверсивного счетчика 5 в зависимости от знака выходного напряжения нуль-органа 12.

Когда выходное напряжение нуль-органа 22 станет нулевым, наступит режим равновесия и измеряемая фаза станет равной 9 6 1с точностью младшего разряда реверсивного счетчика 5.

Блоки 3, 4, б, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 преобразователя осуществляющие функционаональное цифро-аналоговое преобразование кода реверсивного счетчика 5 в амплитуды первых гармоник напряжений, запитывающих источники 14 и 15 излучений по законам sln9 и cos&<, выполнены на дискретных элементах.

Аналоговые узлы 18-22 преобразователя могут бить выполнены с помощью линейных интегральных схем, упрощающих устройство.

1091205

1091205

Составитель А. Смирнов

Рецактор Т. 1 ермелштейн Техреду Ж.Кастелевич Корректор A. Тяско

Заказ 3084747 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва 5-35 Раяиская наб, д. 4/5

А -А и . «.А «АА .А

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