Преобразователь угла поворота вала в код

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий синусно-косинусный датчик, синусный выход которого подключен к информационному входу первого ключа и первому входу определителя октантов, а косинусный выход подключен к информационному входу второго ключа и второму входу определит еля октантов, выходы первого и второго ключей подключены к входу выпрямителя, выход третьего ключа через последовательно соединенные интегратор и компаратор подключены к первому входу блока преобразования временного интервала в код, первый выход которого подключен к первому входу дешифратора , выход которого является выходом преобразователя, выход выпрямителя подключен к информационному входу четвертого ключа, выход определителя октантов подключен к второму входу дешифратора, второй выход блока преобразования временного интервала в код подключен к первому входу блока -управления, первый, второй, третий . и четвертый -выходы которого подключены к управляющим входам, соответственно , второго, первого, третьего и четвертого ключей, пятый выход .блока управления подключен к второму входу блока преобразования временного интервала в код, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения его быстродействия, в него введен инвертор , выход которого подключен к входу интегратора, выход четвертого ключа подключен к входу инвертора, выход определителя октантов подключен к второму входу блока управления , выход выпрямителя подключен к информационному входу третьего ключа . 2. Преобразователь по п. 1, о т (Л л и ч а ю щ и и с я тэм, что блок управления содерткит генератор импульсов , делитель частоты, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, триг:гер , дифференцирующий элемент, два дешифратора,входы которых объединены и являются вторым входом блока управления , выход первого дешифратора Jlib подключен к первым входам первого 01 и второго элементов И, выход второго 4i)b дешифратора подключен к первым вхо« дам третьего и четвертого элементов Ю И, выход генератора импульсов через делитель частоты подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, первому входу триггера ч третьему выходу блока управления, второй вход триггера является первым входом блока управления, выход триггера подключен к вторым входам первого и четвертого элементов И, входу дифференцирующего элемента и является четвертым выходом блока управления, выход дифференцирующего элемента является

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1145479

4(я) H 03 И 1/50; Н 03 И 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

jjp»;. ": 1 ф 1МФ ".4

K ABTOPCKOMV- СВИДЕТЕЛЬСТВУ и четвертого ключей, пятый выход

,блока управления подключен к второму входу блока преобразования временного интервала в код, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения его быстродействия, в него введен инвертор, выход которого подключен к входу интегратора, выход четвертого ключа подключен к входу инвертора, выход определителя октантов подключен к второму входу блока управления, выход выпрямителя подключен к информационному входу третьего ключа.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГТИЙ (21) 3667754/24-24 (22) 29. 11. 83 (46) 15. 03. 85. Бюл. № . 10 (72) И. П. Глаголев, А.JI. Есин и В.Д.Фатеев. (53) 681. 325 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 409262, кл. С 08 С 9/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 732951, кл. С 08 С 9/00, 1980 (прототип). (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА B KOJI, содержащий сиI нусно-косинусный датчик, синусный выход которого подключен к информационному входу первого ключа и первому входу определителя октантов, а косинусный выход подключен к информа-. ционному входу второго ключа и второму входу определителя октантов, выходы первого и второго ключей подключены к входу выпрямителя, выход третьего ключа через последовательно соединенные интегратор и компаратор подключены к первому входу блока преобразования временного интервала в код, первый выход которого подключен к первому входу дешифратора, выход которого является выходом преобразователя, выход выпрямителя подключен к информационному входу четвертого ключа, выход определителя октантов подключен к второму входу дешифратора, второй выход блока преобразования временного интервала в код подключен к первому входу блока управления, первый, второй, третий, и четвертый выходы которого подключены к управляющим входам, соответственно, второго, первого, третьего

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тзм, что блок управления содержит генератор импульсов, делитель частоты, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, триггер, дифференцирующий элемент, два дешифратора,входы которых о»бьединены и являются вторым входом блока управления, выход первого дешифратора подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход второго дешифратора подключен к первым входам третьего и четвертого элементов

И, выход генератора импульсов через делитель частоты подключен к вторым входам второго и третьего элементов

И, первому входу триггера и третьему выходу блока управления, второй вход триггера является первым входом бло- Ф - ка управления, выход триггера подключен к вторым входам первого и четвертого элементов И, входу дифференцирующего элемента и является четвертым выходом блока управления, выход дифференцирующего элемента является

1145479 пятым выходом блока управления, вы- Рого и четвертого элементов И ходь. первого и третьего элементов И подключены к входам второго элеподключены к входам первого элемента. МеНТа ИПИ, выход которого явИЛИ, выход которого является первым, ляется вторым выходом блока упвыходом блока управления, выходы вто- Равления.

Изобретение относится к автоматике в код подключен к первому входу блока и вычислительной технике и может быть управления, первый, второй, третий и использовано для связи измеряемой четвертый выходы которого подключены аналоговой величины, представленной к управляющим входам, соответственв виде угла поворота входного вала, э но, второго, первого, третьего и с цифровым вычислительным устройст-.,четвертого ключей, пятый выход бловом. ка управления подключен к второму

Известен преобразователь угла по- входу блока преобразования временно-, ворота вала в код, содержащий синус- го интервала в код, выходы синусноно-косинусный датчик, определитель .косинусного датчика подключены к октантов, выпрямители, ключи, схему .. входам блока сравнения, выход котосравнения, блок управления, интегра- poro подключен к первому входу блотор, .компаратор> блок преобразования ка управления, вход синусно-косинусвременного интервала в код, вычисли- ного датчика объединен с входом опортель Я . ного источника выход которого подНедостатком известного преобразо- ключен к информационному входу тревателя является значительная погреш- тьего ключа (2g . ность преобразования напряжений с си- Недостатками известного преобразонусной и косинусной обмоток датчика вателя являются низкое быстродействие в постоянное напряжение из-за. нали- о и его сложность. чия двух выпрямителей. Цель изобретения — упрощение и поНаиболее близким техническим реше- вышение быстродействия преобразованием к предлагаемому является пре- - теля. обраэователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный Поставленная цель достигается тем, датчик синусный выход которого под- что в преобразователь угла поворота ключен к информационному входу нер- . вала в код,. содержащий синусно-косивого ключа и первому входу определи- нусный датчик, синусный выход кототеля октантов, а косинусный выход под-, Рого подключен к информационному вхоключен к информационному входу вто- ЗО ду первоГо ключа и Нервому входу оп; рого ключа и второму входу определи- Ределителя октантов, выходы первого теля октантов,выходы первого и вто- и Второго ключей подключены к входу рого ключа подключены к входу выпря- ;выпрямителя, выход которого подклюмителя, выход третьего ключа через чен к информационному входу четверпоследовательно соединенные интегратор того ключа, .выход третьего ключа чеи комнаратор подключены к первому :рез последовательно соединенные интевходу блока преобразования временного гратор и компаратор подключены к интервала в код, первый выход которо- первому входу блока преобразования го подключен к первому входу дешифра- временного интервала в код, первый тора, выход которого является выходом р выход которого подключен к первому преобразователя, выход выпрямителя входу дешифратора, выход которого подключен к информационному входу чет- является выходом преобразователя, вертого ключа, выход определителя,выход выпрямителя подключен к инфороктантов подключен к второму входу мационному входу четвертого ключа, дешифратора, второй выход блока выход определителя октантов подклюпреобразования временного интервала, чен к второму входу дешифратора, 3 114547 второй выход блока преобразования временного интервала в код подключен к первому входу блока управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены к управляющим входам, соответственно, второго, первого, третьего и четвертого ключей, пятый выход блока управления подключен к второму входу блока преобразования временного интервала 1р в код, введен инвертор, выход которого подключен к входу интегратора, выход четвертого ключа подключен к входу инвертора, выход определителя октантов подключен к второму входу блока управления, выход выпрямителя подключен к информационному входу третьего ключа.

При этом блок управления содержит . генератор импульсов, делитель часто,ты, четыре элемента И. два элемента

ИЛЙ, триггер, дифференцирующий элемент, два дешифратора, входы которых объединены и являются вторым входом блока управления, выход первого дешифра- тора подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход второго дешифратора подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, выход генератора импульсов через делитель частоты подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, первому входу триггера и третьему выходу блока управления, второй вход триггера является первым входом блока управления, выход триггера подключен к вторым входам первого и четвертого элементов

И, входу дифференцирующего элемента и является четвертшм выходом блока управления, выход дифференцирующего элемента является пятым выходом блока управления, выходы первого и третьего элементов И подключены к вхо-дам первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом блока управления, выходы второго и четвертого элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока управления.

На чертеже приведена схема преобразователя.

Преобразователь содержит синусно косинусный датчик 1, ключи 2-5, выпря-55 митель 6, инвертор 7, интегратор 8, компаратор 9, блок 10 преобразования временного интервала в код, блок

9 4

11 управления, определитель 12, октантов, дешифраторы 13, 14 и 15, генератор 16 импульсов, делитель 17 частоты, элементы И 18-21, элементы

ИЛИ 22, 23, триггер 24, дифференцирующий элемент 25, выходная шина 26.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом, Определитель октантов 12 формирует код номера октанта, в соответствии с которым блок управления 11 вырабатывает первый временной интервал определенной длительности, в течение которого открываются ключи

2(3) и 4. Через ключ 2(3) на вход выпрямителя 6 поступает меньшее из выходных напряжений синусно-косинусного датчика 1, которое интегрируется в интеграторе 8 в.течение заданного временного интервала. На выходе интегратора 8 формируется напряжение, пропорциональное заданному интервалу и величине входного сигнала.

После этого ключи 2(3) и 4 закрываются, а ключи 3(2) и 5 открываются.

На вход интегратора 8 поступает большее из выходных напряжений синусно-косинусного датчика 1 (Я) противоположное по знаку Мм .

Инверсию напряжения Ud осуществляет инвертор 7. Одновременно с открыванием ключей 3(2) и 5 с блока 11 управления на вход блока 10 преобразования временного интервала в код поступает старт-импульс, блок 10 начинает измерение второго временного интервала. Когда напряжение на интеграторе 8 достигнет нуля, компаратор 9 формирует стопимпульс, поступающий в блок 10 как конец второго временного интервала.

Одновременно со стоп-импульсом с выхода блока 10 поступает импульс в блок 11 управления, по которому закрываются ключи 3{2) и 5.

В блоке 10 формируется измеренный код (Ng), пропорциональный ф =вафд» или ф = МЯА () =. угол поворота входного вала) в пределах одного ок.танта, который поступает в дешифратор

13, где происходит формирование полного значения кода 26 угла (Ф-) путем тригонометрического преобразования кодов ( =агй Ин 1%=4 г % н

Импульсы требуемой,длительности для управления работой ключей 2-5 .

3 114547 формируются в блоке 11 управления, который работает следующим образом.

Импульсы высокой частоты с генератора 16 импульсов поступают на вход делителя 17 частоты, на выходе кото- 5 рого формируется последовательность импульсных сигналов, длительность которых определяет длительность пер-. вого временного интервала, вырабатываемого блоком 11 управления.

На выходе дешифратора 14(15) формируется логический уровень для подключения меньшего из выходных напряжений синусно-косинусного датчика 1.

На выходе дешифратора 14.высокий уровень формируется в первом, четвертом, пятом и восьмом октантах, а на выходе дешифратора 15 высокий уровень формируется во втором, третьем, шестом и седьмом октантах. 2О

В зависимости от потенциального сигнала на выходе дешифратора 14(15) положительный импульс с выхода делителя 17 частоты через элементы И и

ИЛИ 21 и 23 (19 и 22) поступает на первый (второй) выход блока 11 управления, а также непосредственно на единичный вход триггера 24 и четвертый выход блока 11 управления, На выходе триггера 24 формируется 30 импульс, передний фронт которого совпадает с задним фронтом выходного им9 пульса делителя 17 частоты, а дли тельность зависит от момента появления импульса на нулевом входе триг-, гера 24 и соответствует длительности второго временного интервала.

Сформированный импульс с триггера

24 поступает на третий выход блока

11 управления и на вход дифференцирующего элемента 25, а в зависимости от логического уровня на выходе дешифратора 14(15) через элементы И и

ИЛИ и 22 (20 и 23) поступает на второй (первый) выход блока управления.

На выходе дифференцирующего элемента 25 формируется короткий по длительности импульс, который поступает на пятый выход блока 11 управления, для синхронизации работы блока 10 преобразования временного интервала в код.

Исключение из цикла преобразования времени на преобразование опорного сигнала позволяет примерно вдвое повысить быстродействие преобразователя, структура которого упрощается за счет исключения опорного источника и блока сравнения.

Экономический .эффект от использования данного преобразователя обусловлен его техническими преимуществами.

1145479

Составитель В.Подолян

Редактор А.Долинич ТехредМ.Надь Корректор О.Тигор

Заказ 1188/43 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретений к открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

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