Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью уменьшения динамической погрешности преобразователя третий выход второго блока преобразования напряжения в частоту (ПНЧ) подключен к второму входу третьего блока ПНЧ, Опорньй выходной сигнал фазовращателя и .сигнал с выхода делителя частоты сравниваются в первом фазовым дискриминаторе, по выходному напряжению которого в первом блоке ПНЧ формируются импульсы на первом или втором выходе в зависимости от знака выходного напряжения первого фазового дискриминатора. Эти импульсы поступают на входы первого реверсивного счетчика, в зависимости от кода которого смещается фаза опорного сигнала фазовращателя до согласованного положения с фазой выходного сигнала делителя частоты. Информационный выходной сигнал фазовращателя сравнивается по фазе на втором и третьем фазовых дискриминаторах с выходными сигналами старшего разряда соответственно второго и третьего сумматоров, на первую группу входов которых поступает циклически изменяюш;ийся код с выходов разрядов делителя частоты, а на вторую группу входов - выходной код второго и третьего реверсивных счетчиков со- .ответственно. При наличии рассогласования .входных сигналов второй и третий фазовые дискриминаторы формируют постоянные напряжения, которые воздействуют на второй и третий блоки ПНЧ соответственно. Выходные сигналы второго и третьего блоков ПНЧ поступают на входы сложения и вычитания второго и третьего реверсивных счетчиков, смещая фазу выходных .сигналов второго и третьего сумматоров . Кроме того, выходные сигналы третьего блока ПНЧ поступают на входы сложения и вычитания второго реверсивного счетчика. В третьем блоке ПНЧ предусмотрена управляемая задержка импульсов, срабатывающая при совпадении импульсов второго и третьего блоков ПНЧ. 2 з.п.флы, 2 ил. € сл ю 4 00 о О5 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ1 ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Н 4 Н 03 М 1/48

ВСЕСОР " ""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ нала фазовращателя до согласованного положения с фазой выходного сигнала делителя частоты. Информационный выходной сигнал фазовращателя сравнивается по фазе на втором и третьем фазовых дискриминаторах с выходными сигналами старшего разряда соответственно второго и третьего сумматоров, на первую группу входов которых поступает циклически изменяющийся код с выходов разрядов делителя частоты, а на вторую группу входов — выходной код второго и третьего реверсивных счетчиков соответственно. При наличии рассогласования, входных сигналов второй и третий фазовые дискриминаторы формируют постоянные напряжения, которые воздействуют на второй и третий блоки ПНЧ соответственно. Выходные сигналы второго и третьего блоков ПНЧ поступают на входы сложения и вычитания второго и третьего реверсивных счетчиков, смещая фазу выходных ,сигналов второго и третьего сумматоров. Кроме того, выходные сигналы третьего блока ПНЧ поступают на входы сложения и вычитания второго реверсивного счетчика. В третьем блоке ПНЧ предусмотрена управляемая задержка импульсов, срабатывающая при совпадении импульсов второго и третьего блоков ПНЧ, 2 з.п.флы, 2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3804646/24-24 (22) 23.10,84 (46) 30.07.86. Бюл. Р 28 (72) В.Д.Аксененко, В.Н.Васильев и В.В.Чернявский (53) 681.325(088.8) (56) Патент США Р 4079374, кл, 340-347, опублик, 1978.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 830461, кл. G 08 С 9/00, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

С целью уменьшения динамической погрешности преобразователя третий вы.ход второго блока преобразования напряжения в частоту (ПНЧ) подключен к второму входу третьего блока ПНЧ.

Опорный выходной сигнал фазовращателя и сигнал с выхода делителя частоты сравниваются в первом фазовым дискриминаторе, по выходному напряжению которого в первом блоке ПНЧ формируются импульсы на первом или втором выходе в зависимости от знака выходного напряжения первого фазового дискриминатора. Эти импульсы поступают на входы первого реверсивного счетчика, в зависимости от кода которого смещается фаза опорного сигÄÄSUÄÄ 1248068 А 1

1 12

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

Целью изобретения является уменьшение динамической погрешности преобразователя.

На фиг.1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг.2 временная диаrрамма работы блоков преобразования напряжения в частоту (ПНЧ).

Преобразователь содержит фазовращатель 1, генератор 2 импульсов,. делитель 3 частоты, первый 4, второй

5 и третий 6 фазовые дискриминаторы, первый 7, второй 8 и третий 9 сумматоры, первый 10, второй 11 и третий

12 блоки преобразования напряжения в частоту, первый 13, второй 14 и третий 15 реверсивные счетчики, первый 16 и второй 17 элементы ИЛИ.

Блок 11 ПНЧ содержит формирователь 18 частоты и знака, формирователь 19 импульсов, первый 20 и второй 21 элементы И, инвертор 22.

Блок 12 ПНЧ содержит формирователь 23 частоты и знака, первый 24 и второй 25 формирователи импульсов, первый 26, второй 27, третий 28 и четвертый 29 элементы N элемент 30

ИЛИ, одновибратор 31 и инвертор 32, Блоки 1,4,7,10,13 образуют опорную систему фазовой автоподстройки (ФАП), блоки 5,8,11,14,16,17 образуют основной канал информационной системы ФАП, а блоки 6,9,12,15 образуют корректирующий канал информационной системы ФАП, Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии при неизменном положении входного вала фазовращателя 1 система ФАП преобразователя находится в согласованном состоянии, при этом напряжение рассогласования на выходе фазовых дискриминаторов 4, 5 и 6 равно нулю, Опорная система ФАП так изменяет для этого фазу сигнала возбужцения фазовращателя I ÷òî фаза его выходного опорного сигнала соответствует фазе сигнала делителя 3 частоты.

При повороте вала изменяется фазц информационного сигнала фазовращате ля 1. Информационная система ФАП отслеживает изменение фазы сигнала.

При этом блоки 11 и 12 ПНЧ под воз48068 2

Работа элементов, осуществляющих управляемую задержку, поясняется временными диаграммами фиг.2. На время совпадения импульсов формирователей 18 и 23 вырабатывается импульс на выходе элемента 28 И (фиг, 2-28), запускающий одновибратор 3 1. Одновибратор 31 вырабатывает импульс(фиг.2-.

31) с длительностью, большей суммарной длительности импульсов формирователей l8 и 23, который запрещает прохождение через элемент 29 И укороченного в формирователе 24 (фиг. 2-24) импульса формирователя 23. По заднему фронту импульса одновибратора 31 формирователь 25 вырабатывает импульс (фиг. 2-25) который задержан относительно импульса формирователя 24 на время, большее длительности импульса. формирователя 19 (фиг, 2-19), но меньшее минимально-о периода следования импульсов формирователей 18 и 23.

Этот импульс через элемент 30 ИЛИ, элементы 26, 27 И поступает íà входы счетчика 15 и, кроме того, через. действием возникшего на выходах фазовых дискриминаторов 5 и 6 напряжения рассогласования вырабатывают импульсы и изменяют коды счетчиков 14 и 15, возвращая основной и корректирующие каналы к согласованному положению, причем на вход счетчика 15 поступает сумма импульсных последовательностей блоков 11 и 1? ПНЧ.

При вращении вала фазовращателя

1 с постоянной скоростью импульсы, поступающие на вход счетчика 14 с выхода блока 12 обеспечивают режим слежения в корректирующем канале без выработки дополнительных импульсов блока 11, рассогласование на выходе фазового дискриминатора 5 отсутствует, т.е. преобразователь обладает астатизмом второго порядка.

При изменении углового положения вала фазовращателя 1 по более сложному закону основная отработка рассогласования осуществляется основным каналом, корректирующий канал отрабатывает ошибку основного канала и уточняет формируемый в счетчике 14 выходной код преобразователя.

Для исключения погрешности, возникшей при совпадении во времени выходных импульсов блоков 11 и 12, осуществляется управляемая задержка импульсов, поступающих с выхода формирователя 23.

1248 () 68

3 элементы 16, 17 ИЛИ на входы счетчика 14.

Таким образом, осуществляется заменаа импульса формирователя 23 (фиг, 2-23), совпадающего по време5 ни с импульсом формирователя 18 (фиг. 2-18), на задержанный импульс (фиг. 2-25), попадающий между импульсами формирователя 18, Импульсы формирователя 23, не 10 совпадающие по времени с импульсами формирователя 18, пропускаются через элемент 29 И после укорочения в формирователе 24 без дополнительной задержки, 15

В преобразователе угла поворота вала в код обеспечивается управляемая задержка импульсов ПНЧ основного канала. Время задержки несколько превышает длительность импульсов

ПНЧ при совпадении во времени импульсов ПНЧ основного и корректиру— ющего каналов и равно нулю при несовпадении импульсов ° Управляемая задержка в отличие от стробирования

ПНЧ не изменяет характеристики преобразования ПНЧ, которая остается линейной и непрерывной, время задержки импульсов мало по сравнению с периодом их повторения, поэтому несов— падение импульсов каналов обеспечивается без дополнительной динамической погрешности, матора, выход старшего разряда которого подключен к входу фазовращате— ля, выходы второго и третьего фазовых дискриминаторов подключены к входу второго и первому входу третьего блоков преобразования напряжения в частоту соответственно, первые выходы которых через первый элемент

ИЛИ, а вторые выходы через второй элемент ИЛИ подключены к входам сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, выходы разрядов второ- го реверсивного счетчика подключены к другой группе входов второго сумматора, выход старшего разряда которого подключен к другому входу второго фазового дискриминатора, первый и второй выходы третьего блока преобразования напряжения в частоту подключены к входам сложения и вычитания третьего реверсивного счетчика, выходы разрядов которого подключены к другой группе входов третьего сумматора, выход старшего разряда третьего сумматора подключен к другому входу третьего фазового дискриминатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения динамической погрешности преобразователя, третий выход второго блока преобразования напряжения в частоту подключен к второму входу третьего блока преобразования напряжения в частоту.

Формула из о бре те нияЗ5

1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, опорный выход которого подключен к одному входу первого фазового 40 дискриминатора, а информационный выход — к одним входам второго и треть— его фазовыхдискриминаторов,генератор импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к другому 45 входу первого фазового дискриминатора, выходь1 разрядов делителя частоты подключены к одной группе входов первого, второго и третьего сумматоров, выход первого фазового дис- 50 криминатора подключен к входу первого блока преобразования напряжения в частоту, первый и второй выходы которого подключены к входам сложения и вычитания первого реверсивно- 55 го счетчика, выходы разрядов первого реверсивного счетчика подключены к другой группе входов первого сум2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что второй блок преобразования напряжения в час: тоту содержит формирователь частоты и знака, формирователь импульсов, первый и второй элементы И и инвертор, вход формирователя частоты и знака является входом второго блока преобразования напряжения в частоту, знаковый выход формирователя частоты и знака подключен к одному входу первого элемента И и через инвертор — к одному входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И и частотный выход формирователя частоты и знака являются первым, вторым и третьим выходами второго блока преобразования напряжения в частоту соответственно, частотный выход формирователя частоты и знака через формирователь импульсов подключен к другим входам первого и второго элементов И.

3. Преобразователь по п.1, о т— и ч а ю шийся тем, что третий Ь аа,д С вЂ” -+— си с |

29 - исаи

29- Сноса — -а — — а—

22 ) ) 1 ( (0ис 2 аДис !

Составитель А.Смирнов

Техред И.Гайдои Корректор А. Зимокосов

Редактор М. Бандура Заказ 4142/59 Тираж 81б . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 блок преобразования напряжения в частоту содержит формирователь частоты и знака, первый и второй формирователи импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, одновибратор, инвертор, вход формирователя частоты и знака является первым входом третьего блока преобразования напряжения в частоту, знаковый выход формирователя частоты и знака подключен к одному входу первого элемента И и через инвертор — к одному входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И являются первым и вторым выходами третьего блока преобразования напряжения в частоту, частотный выход формирователя частоты и знака подключен к одному входу третьего элемента И и через первый формирователь импульсов — к одному входу четвертого элемента И, другой вход третьего элемента И является вторым входом третьего блока преобразования напряжения в частоту, выход третьего элемента И через одновибратор подключен к другому входу четвертого элемента И и к входу второго формирователя импульсов, выход которого и выход четвертого элемента И через элемент ИЛИ подключены к другим входам первого и второго элементов И.