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;

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий синуснокосинусный датчик угла, выходы которого соединены с входс1ми первого и второго формирователей и входами суммовычитающего блока, выходы которого соединены с входами третьего и четвертого формирователей, первый блок формирования счетных импульсов, информационные входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей, второй блок формирования счетных импульсов, информационные входы которого соединены с вы ходами третьего и четвертого формирователей , первый счетчик и генератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены второй счетчик и сумматор , входы первого и второго счетчиков соединены с выходами соответствующих блоков формирования счетных импульсов, тактовые входы которых Q соединены с выходами генератора так- S товых импульсов, выходы разрядов сл первого и второго счетчиков соединены с входами сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (!1!

3(5D 0 08 С 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3580951/18-24 (22) 18. 04. 83 (46) 07. 07. 84. Бюл. 9 ?5 (72) A.Ñ.Ñêâoðöoâ (53) 681. 325 (088. 8) (56) 1. Фотоэлектрические преобразователи информации. Под ред. Л.Н.Нрес нухина. М., "Машиностроение", 1974, ;:с. 1Â2, рис. 94.

2. Авторское свидетельство СССР

В 930330, кл. G 08 С 9/00, 1980 (прототип). (54){57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий синуснокосинусный датчик угла, выходы которого соединены с входами первого и второго формирователей и входами суммовычитающего блока, выходы которого соединены с входами третьего и четвертого формирователей, первый блок формирования счетных импульсов, информационные входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей, второй блок формирования счетных импульсов, информационные входы которого соединены с выходами третьего и четвертого формирователей, первый счетчик и генератор тактовых импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены второй счетчик и сумматор, входы первого и второго счетчиков соединены с выходами соответствующих блоков формирования счетных импульсов, тактовые входы которых соединены с выходами генератора так- Ж товых импульсов, выходы разрядов первого и второго счетчиков соедине- Ц ) ны с входами сумматора.

1101867

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах преобразования аналоговой информации в код для ввода информации В цифровые вычислительные устройства.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содерйащий синусно-косинусный датчик угла, суммовычитающее устройство, две группы формирователей, логический блок формирова- О ния и распределения счетных импульсов на элементах ИЛИ-НЕ и И L1j.

Недостатком этого преобразователя является то, что незначительная амплктуда помехи при одновременном воздействии динамической г!ерегрузки может привести к сближению интервалов между соседними огибающими и к потере счетных импульсов, т.е. к нарушению работы преобразователя в 29 целом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущностк является

На1<аплиВ а10щий преобра э ОВ атель угла поворота вала в код, содержащий 2с синусно-коскнусный датчик угла, выходы которого соединены с Входами перВОгО к в Topo>BÎ формк!зоват<элей и Вхо дами су ммо в»В <ит ающего блока, В»!ходы которого соединены с 1!хо,<а!>!!! трет е- 30 го и четвертог0 формирователей,два блока формирования счет ны:< импульсов, информационные вход..1 и

>. из которых соединены с Выходам!! перВого и втс1зого фор IHpoBaтелей „Выходы третьего и четвертог0 фо!змкрователей

СОЕдИ t !AH»I С И Нф ОрМа ци ОН1!»1!с!К ЬХОдаМИ второго блока формирования счетных кмпульсов, генератор тактовых импульс0В> выход которог0 соедк!!ен c Bxo

> с> дом регистра сдвига, выходы которого попарно соединены с так Tовымк Входаt>H блоков формирования счетных импульсов, одноименные Выходы которых соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ, Выходы KOTорых подключены к счетчику 23.

Однако изBE стныи г!реобразователь имеет недостаточное быстродействие.

Целью изобретения является повы(0 шение быстродействия преобразователя у гла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий ОННусНОкосинусный датчик угла, выходы кото- ->з рого соединены с Входамк первого и второго формирователей и вхоцами суммовычитающего блока, выходы которого соединены с входами третьего и четвертого формирователей, первый блок 60 формирования счетных импульсов, информационные входы которого соединены с выходами первого и второго фОрмирователей, Вт<,рой блок формирования счетных импульсов, информационные вхо!зь! которого соединены с выходами третьего и четвертoro формирователей„ первый счетчик к генератор тактовых импульсов, Введены второй счетчик и сумматор, Bi<0!I»I первого и второго счетчиков соединены с выходами COOTBeTствующих блоков фОрмкрованкя счетных импульсов, тактовые входы которых соединены с выходами генератора тактовых импульсов, выходы разрядов первого и Второго счетчиков соединены с Входамк сумматора.

Выходы сумматора являются выходамк преобразователя. Это позволяет отказаться оТ временного разделения многофаэной системы сигналов с выходов формирователей на группы сигнавЂ” лов, каждая из которых обрабатывается отдельной системой тактовых импул сов, и, используя систему сигналов с выходов форм:рователей, осущестикт» обработку соседних сигналов в раз дел ь ныi< ка нал Вх с последу:.зщим наi

Входного Вала.

На чертеже гредставлена структурнсаЯ схсмсс п>Реоб(>аз Овател Я У Г а IIOBQ рота зала в код.

Праобразовате.ь содержкт синусно1 Лс! > Су М>1ОВ»!ЧК т 3. юЩкй бл О!< 2, I) О р!>1> t p o B> cI T E 3- б, G!toкк 7 и 8 формирования счетнь:х им<;уль сов, генератор 9 тактовых импульсов, ревсрсквные счетчики 10 и 11 и параллельный сумматоp 12, Блоки 7 и 8 формирова!!ия с =етH»Ix импульсов, по структуре аналогичные cooTBeTOTId> I>It!!HI>I i4 BE- c = H»L < t)tn Охам, Moi T á»IT» п«>с Tроен».: н=-. стандартных логических эл<1!с!ентах. Выхо сумматора 12 являс. cÿ выходом 1, еобразователя.

Преобраз Ователь работает следующим образом. датчик 1 угла записывается постоЯ I! 1!ЫМ Нса» ЗЯ!1?!Е >!КЕМ > КОТОРОЕ МОДУЛИРУ ется датчиком, B результате чего на е! о Выходах формируются сигналы !!„„ синусоид>ал» IIОЙ формы> сдВ и1!утые по фазе друг Отно итсльно друга на

90 эл. град. к имеющие частоту вращения >цатчика 1. Си-Ha!I»I Lt и (> .„

i i поступают на входы формирователей 3 и > и одцовреме;!10 :!а входы суммовычитающего бло1,а 2. С выхода суммов1вЂ” читающего блока 2 снимаются два доnQJI Н;IТЕЛЬ 1!»IХ СИГИ алсос c i . К 11 > ИМЕ>0 щие ту же чаcтотгу, что и сигналы

П„, и 01, но сдвинутые относительно нкх на 45 зл. град. Сдвиг между сигналамк О, и

Сигнал!>! Ц . <->., пОступают На ВхОДы формирователей 5 к б.

ПО сигналам с выходов датчика 1 к суммов»ьчитающе 0 блока 2 формирова1101867

Составитель А. Смирнов

Редактор Л.Гратилло Техред Л. Коцюбняк Корректор С.Шекмар

Заказ 4772/35 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 тели 3 и 4, 5 и 6 формируют прямоугольные сигналы 0 и U и соответственно U; и 0 . Соседние сигналы U и U, (u и Оь), имеющие между собой сдвиг на 45 эл.град., поступают в раздельные каналы обработки вЂ” на 5 информационные входы блоков 7 и 8 формирования счетных импульсов. При этом генератор 9 вырабатывает тактовые импульсы, которые поступают на тактовые входы блоков 7 и 8 формиро- 10 вания счетных импульсов, обеспечивая их работу на одной и той же тактовой частоте.

С выходов блоков 7 и 8 снимаются счетные импульсы U и 0„, U и U )5 соответствующие прямым и обратным приращениям угла, которые поступают на прямые и обратные входы соответствующих реверсивных счетчиков 10 и 11.

На счетчиках 10 и 11 происходит накопление информации без потери счетных импульсов sa счет пониженной дискретности. С выходов счетчиков

10 и 11 снимаются коды N и N>, постуПающие на вход параллельного сумматора 12, с выхода которого снимается код с восстановленной дискретностью.

° При повышенной разрешающей способности преобразователя воздействие помехи и повышение скорости вала может привести к критическому сближению интервалов между двумя соседними сигналами, например, U и U { U u

8,), к их совпадению во времени и даже к их перекрытию.

В этом случае каждый из формирователей 7 и 8 счетных импульсов вырабатывает за счет пониженной дискретности правильную последовательность импульсов. Однако в момент воздействия счетный импульс, например, импульсной последовательности

U+, соответственно сместится. При этом выходной код N счетчика 11 соответственно изменяется на величину младшего разряда со смещением во времени на величину а1 . Код N счетчика 11 совместно с кодом N., счетчика 10, работающего аналогичным образом, поступает на параллельный сумматор 12. При этом в момент воздействия, приводящего к совпадению соседних сигналов, код N на сумматоре скачкообразно изменяется на две единицы младшего разряда, что приводит к неравномерному изменению информации на время воздействия. При воздействии, приводящем к перекрытию сигналов, код N на сумматоре 12 изменяется на единицу младшего разряда, но также неравномерно из-за смещения информации в счетчике 11 на время dt,.

Однако в любом случае воздействие приведет лишь к неравномерности изме.нения кода на момент воздействия без потери информации и без накопления искажения счетчиками и сумматором после снятия воздействия.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе обработка разделенных сигналов осуществляется на одной и той же тактовой частоте с последующим накоплением информации на счетчиках и суммированием результатов накопления на параллельном сумматоре, что повышает его быстродействие.