Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровьм вычислительным устройством . С целью повьшения быстродействия в преобразователь, содер.гжащий генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, синусно-косинусный датчик угла, коммутатор, блок фазосдвигающих элементов. фильтр, компаратор, элемент И, счетчик , первый и второй триггеры, введены первый и второй блоки элементов И, регистр, два дифференцирующих элемента. Синусно-косинусный датчикугла вырабатьшает сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косш1уса угла поворота. Второй триггер управляет работой коммутатора, осуществляя прямое или перекрестное подключение выходных сигналов датчрша к блоку фазосдвигающих элементов. При этом на выходе компаратора формируют стартили стоп-импульсы, перебрасывающие второй триггер. После S каждого переключения второго триг (Л гера формируется выдержка времени, соответствующая длительности переходных процессов, и измеряется временной интервал от стартдо стопимпульса в прямом коде или от стопдо старт импульса в дополнительном ьо . коде. 1 ил. О) 4 ОО СО

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 Н 03 М 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3700911/24-24 (22) 13.02,84 (46) 15. 10.86, Бюл, У 38 (72) А.К,Смирнов и а,В,Замолодчиков (53) 681,3?5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 407370) кл. 1» 08 С 9/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N - 855708, кл. 1» 08 С 9/04, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьппения быстродействия в преобразователь, содер, — . жащий генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, синусно-косинусный датчик угла, коммутатор, блок фазосдвигающих элементов, „„SU„„1264343 А1 фильтр, компаратор, элемент И, счетчик, первый и второй триггеры, введены первый и второй блоки элементов И, регистр, два дифференцирующих элемента. Синусно-косинусный датчик- угла вырабатывает сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла поворота, Второй триггер управляет работой коммутатора, осуществляя прямое или перекрестное подключение выходных сигналов датчика к блоку фазосдвигающих элементов.

При этом на выходе компаратора формируют старт- или стоп-импульсы, перебрасывающие второй триггер. После каждого переключения второго триггера формир »ется выдержка времени, соответствующая длительности переходных процессов, и измеряется временной интервал от старт- до стопимпульса в прямом коде или от стопдо старт импульса в дополнительном .коде. 1 ил, 1 1) 64:143 2!

Изооретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи RHB логовых источников информации с цифровым вичислительным устройством, Цель изобретения — повышение быстродействия преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя, Преобразователь угла поворота вала в код содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, делитель ? частоты, блок 3 питания, синусно-косинусний датчик 4 угла, коммутатор 5, блок 6 Фазоспвигавших элементов, фильтр 7 и компаратор 8, выход которого подключен к первому входу элемента И 9, выход которого подключен к установочным входам счетчика 10 и нулевому входу первого триггера 11„ единичный вход которого подключен к выходу одного из разрядов счетчика 10, второй триггер

12, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора 5, первый 13 и второй 14 блоки элементов И, регистр 15 и первый 16 и второй !7 дифференцирующие элементы, выходы триггера 12 через первый 16 и второй 17 дифференцирующие элементы соответственно подключены к управляющим входам первого 13 и второго.14 блоков элементов И, информационные входы которых соединены с выходами разрядов счетчика 10 а выходы под» ключены к регистру 15, единичный выход триггера 11 подключен к второму входу элемента И 9, выход которого подключен к счетному входу триггера 12, а выход генератора 1 импульсов подключен к счетному входу счетчика 10.

Преобразователь работает следующим образом.

Коммутация выходов синусно-косинусного датчика на блок фазосдвигающих элементов производится по старти стоп-импульсам. После каждого переключения формируется выдержка времени, соответствующая длительности переходных процессов, и измеряется временной интервал от стартдо стоп-импульса в прямом коде, затем измеряется временной интервал от стоп- до старт-импульса после обратного переключения выходов синуснокосинусного датчика на блок фазосдвигающих элементов, а результат измерения видается в обратном коде, что эквивалентно измерению временного интервала от старт- до стоп-импульса в прямом коде. Это приводит к увеличению быстродействия преобразователя.

Выходная частота генератора через делитель 2 поступает в блок 3, представляющий собой усилитель мощности, работающий в ключевом режиме,, последовательно соединенный с фильтром блока 3 (допускается отсутствие фильтра в составе блока 3). Выходные сигналы блока 3 поступают в обмотку возбуждения датчика 4, на выходе которого формируются сигналы, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла поворота.

Триггер 12 управляет работой коммутатора 5, производящего прямое или перекрестное подключение выходных сигналов датчика 4 к входу блока 6.

В одном положении триггера 12 коммутатор 5 подключает выходные сигналы датчика 4 к входу блока 6 так, что на его выходе формируется сигнал, сдвинутый по фазе основной гармоники питающего напряжения на угол, пропорциональный -d- . При смене знака входного напряжения на входе компаратора 8 с отрицательного на положительный íà его выходе формируются старт-импульсы. При наличии разрешающего потенциала с выхода триггера ll старт-импульс проходит через элемент И 9 и перебрасывает передним фронтом триггер 12 в другое положение. По фронту выходного сигнала триггера 12 элемент

17 формирует импульс, по которому содержимое счетчика 10 в дополнительном коде переписывается через блок 14 элементов И.в регистр 15.

После этого выходной импульс элемента И 9 задним фронтом устанавливает в "0" триггер ll и счетчик 10.

В другом положении триггера 12 коммутатор 5 подключает выходные сигналы датчика 4 к входу блока 6 так, что на его выходе формируется сигнал, сдвинутый по фазе основной гармоники питающего напряжения на угол, пропорциональный +Ы, На выходе компаратора 8 формируются стопимпульсы при смене знака входного напряжения с отрицательного на положительный. При наличии разрешав1264343 щего потенциала с выхода триггера

11 стоп-импульс проходит через элемент И 9, передним фронтом перебрасывает триггер 12, по фронту выход ного сигнала которого элемент 16 формирует импульс, переписывающий содержимое счетчика 10 в прямом коде через блок 13 элементов И в регистр 15. Выходной импульс элемента И 9 задним фронтом устанавливает в "0" триггер 11 и счетчик 10, t0

После каждого переключения триггера 1? счетчик 10 формирует выдержку времени, в течение которой за- 15 прещается прохождение старт- и стопимпульсов через элемент И 9. Выдержка времени определяется длительностью переходных процессов при переключении выходных сигналов датчика 20

4 к входу блока б фазосдвигающих элементов. Для этого каждым выходным импульсом элемента И 9 на установочные входы счетчика 10 заносится нулевой код. Импульсом с выхода n -ro 25 разряда счетчика 10 триггер 11 устанавливается в "1" и открывает элемент И 9.

Если время переходных процессов больше одного периода, то число разрядов счетчика 10 следует выбирать большим числа разрядов делителя 2.

Значение r определяется соотноше- З0 нием выдержки времени 7 переходных процессов в синусно-косинусном. датчике и периодом Т напряжения питания синусно-косинусного датчика следующим образом: n=N-k, где N максимальное число разрядов счетчиTt ка, k - натуральное число, k-=1од

Таким образом, выдержка времени переходных процессов должна выбираться в виде ЛТ, Т, Т/2, Т/4. ьормулаизобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, сннусно-косинусный датчик угла, коммутатор, блок фазосдвигающих элементов, фильтр и компаратор, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход элемента И подключен к установочным входам счетчика и нулевому входу первого триггера, единичный вход которого подключен к выходу -ro разряда счетчика, второй триггер, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия преобразователя, номер разряда счетчика определяется из выражения n=N-kp где Й - максимальное число разрядов счетчика, k — натуральное число, определяемое соотношением выдержки времени 7 переходных процессов и периодом Т напряжения питания синусно-косинусного датчика, Т

k=1og, в преобразователь введены первый и второй блоки элементов И, регистр, первый и второй дифференцирующие элементы, выходы второго триггера через первый и второй дифференцирующие элементы соответственно подключены к управляющим входам первого и второго блоков элементов И, информационные входы которых соединены с выходами разрядов счетчика, а выходы подключены к регистру, единичный выход первого триггера подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго триггера, а выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика.

1264343

Составитель Д.Сухов.

Техред А.Кравчук

Корректор Л Пилипенко

Редактор А.Огар

Заказ 5574/57

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4