Преобразователь угла поворота вала в код

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 03 Ы 1/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3935529/24-24 (22) 22.07.85 (46) 07.01.87. Бюл. Ф 1 (72) Л.А.Нивин, В.Е.Геништа и Б.К.Шевелев (53) 681.325(088.8) (56) Электромеханические преобразо ватели угла с электрической редук— цией. Под ред. А.А.Ахметжанова. М.:

Энергия, 1978, с. 17 7, рис. 6-1.

Авторское свидетельство СССР

Р 849263, кл. С 08 С 9/04, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации систем управления с управляющей цифровой вычислительной техникой. С целью повышения точности и расширения диапазона измеряемых углов в преобразователь, содержащий фазовращатель 1, два формирователя 4, 5 импульсов, первый

Л 1282330 А 1 триггер 15, счетчик 27, регистр 29, первый и второй элементы И 21, 22 и генератор 6 импульсов, введены два распределителя 11, 16 импульсов, второй триггер 20, реверсивный счетчик

28, третий и четвертый элементы И 23, 24, элемент НЕ 26 и элемент ИЛИ 25, а генератор 6 импульсов выполнен четырехфазным, При переходе фазы выходного сигнала фазовращателя 1 через

"О" от меньших углов к большим к содержимому реверсивного счетчика 28 добавляется "1" при переходе через

"0" от больших углов к меньшим содержимое реверсивного счетчика 28 уменьшается на "1". Направление перехода определяется путем сравнения длительностей старт-стопных импульсов с их наибольшим и наименьшим значениями, В реверсивном счетчике 28 формируется код грубого отсчета, который является результатом подсчета количества переходов через "О с учетом их направления. 1з.п. ф-лы, 4 ил.

1 изменение максимального значения временного интервала на минимальное значение или изменение минимального значения временного интервала на максимальное значение.

Максимальному значению временного интервала соответствует временной интрвал между соседними старт-сигналами.

Для преобразования временных интервалов в код используется метод последовательного счета, при котором преобразуемый временной интервал, ограниченный старт- и стоп-сигналами, заполняется импульсами от генератора

6 импульсов.

По старт-сигналу распределитель

11 импульсов формирует три управляющих импульса.

Импульс на выходе 12 устанавливает триггер 15 в единичное состояние, разрешая прохождение через элемент И

21 последовательности однотактных импульсов с выхода 7 на счетный вход счетчика 27 точного отсчета. Импульс на выходе 14 устанавливает триггер 20 в нулевое состояние (фиг.2). По любому прошедшему стоп-сигналу распределитель 11 импульсов формирует три управляющих импульса: импульс на выходе 18 устанавливает триггер 15 в нулевое состояние, импульс на выходе

17 устанавливает триеггер 20 в единичное состояние, импульс на выходе

19 организует запись содержимого счетчика 27 в соответствующие младшие разряды, а содержимое реверсивного счетчика 28 — в соответствующие старшие разряды регистра 29 (фиг.2).

Появление подряд двух старт-сигналов на выходе формирователя 4 импульсов соответствует изменению максимального значения временного интервала на минимальное значение (прохождение полюса в сторону увеличения угла), а появление подряд двух стопсигналов на выходе формирователя 5 импульсов соответствует изменению минимального значения временного интервала на максимальное значение (прохождение полюса в сторону уменьшения угла). Преобразователь определяет парные сигналы и формирует на их основе импульс, поступающий на вход сложения.или вычитания реверсивного счетчика 28 грубого отсчета, причем импульс на суммирующем входе

1 1282330

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации систем управления с управляющей цифровой вычислительной машиной.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя угла поворота вала и расширение диапазона измеряемых углов.

f0

На фиг.1 приведена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг.2 — временная диаграмма

его работы; на фиг.3 — временная диаграмма работы генератора импульсов; на Йт.4 — блок-схема распределителя импульсов.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит фазовращатетель 1, шину 2 опроса, шину 3 сброса, формирователи 4 и 5 импульсов, генератор

6 импульсов с выходами 7- 10, распределитель 1 1 импульсов с выходами

12 — 14, триггер 15, распределитель 16

25 импульсов с выходами 17-19, триггер

20, элементы И 21-24, элемент ИЛИ 25, элемент НЕ 26, счетчик 27, реверсивный счетчик 28, регистр 29. Каждый из распределителей 11 и 16 импульсов содержит элементы И 30-32, элемент

ИЛИ .33, триггеры 34 и 35.

Преобразователь работает следующим образом.

В начале работы на шину 3 сброса поступает сигнал "Начальный сброс", 35 по которому триггеры 15 и 20 устанавливаются в нулевое состояние. На

<1>азовращатель i подается синусоидальное напряжение. С фазовращателя 1 снимаетсл опорное напряжение, поступающее на блок 4, формирующий страт.сигнал, и напряжение, поступающее на блок 5, формирующий стоп-сигнал (фиг. 1).

Формирователи 4 и 5 импульсов вырабатывают страт- и стоп-сигналы при прохождении фазы поцаваемого на них синусоидального напряжения через нуль. Временной интервал, ограниченный страт- и стоп-сигналами, пропорционален сдвигу фаз между опорным напряжением и напряжением фазовращателя. Преобразователь обеспечивает преобразование последовательности временных интервалов в двоичный код (точный отсчет) и подсчет пройденных полюсных делений (грубый отсчет). 0 прохождении полюса свидетельствует

1282330 счетчика 28 формируется при появлении на выходе блока 4 подряд двух старт †сигнал, а импульс на вычитающем входе счетчика 28 — при появлении на выходе блока 5 двух стопсигналов. В результате накапливания этих импульсов формируется код грубого отсчета (фиг.2).

При необходимости в информации о величине угла на шину 2 опроса по в 10 ступает сигнал, по которому код последней измеренной угловой величины вводится в ЦВМ. Во время опроса запись содержимого счетчика 27 и реверсивного счетчика 28 в регистр 29 15 запрещается.

Распределитель 11(16) импульсов работает следующим образом.

На шину 3 поступает сигнал "Начальный сброс", по которому триггер 20

35 устанавливается в нулевое состояние. По переднему фронту старт-сигнала, стоп-сигнала триггер 35 устанавливается в единичное состояние.

Триггер 34 отслеживает состояние триггера 35 с помощью последовательности тактовых импульсов F,(Рз), поступающих на счетный вход триггера

34 (фиг.3). При установке триггера 34 в единичное состояние формируется 30 следующая последовательность импульсов на выходах блока 11(16) (фиг.2): импульс установки триггера 15(20) в единичное состояние — выход 12(17), импульс анализа состояния триггера 35

15(20) — выход 13(18), импульс установки триггера 20(15) в нулевое состояние — выход 14(19) (фиг.4).

Таким образом, введение грубого отсчета в предложенном преобразова- 40 теле по сравнению с известным позволяет повысить точность преобразователя и расширить диапазон измеряемых углов при использовании в качестве датчика многополюсного фазовращателя. 45

Формула изобретения

1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, 50 первый выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, второй формирователь импульсов, первый триггер, выход которого подключен к первому входу первого эле- 55 мента И, выход которого подключен к информационному входу счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу регистра, генератор импульсов, первый выход которого подключен к второму входу пер— вого элемента И, второй элемент И, выход которого подключен к первому управляющему входу регистра, шину опроса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в работе и расширения диапазона измеряемых углов, в него введены шина сброса, первый и второй распределители импульсов, второй триггер, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ и реверсивный счетчик, генератор импульсов выполнен четырехфазным, а фазовращатель выполнен многополюсным, первый, второй, третий и четвертый выходы генератора импульсов подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому управляющим входам второго распределителя импульсов, а также соответственно к третьему, четвертому, первому и второму входам первого распределителя импульсов, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к информационным входам соответственно второго и первого распределителей импульсов, второй выход фазовращателя подключен к входу второго формирователя импульсов, шина опроса подключена к второму управляющему входу регистра и через элемент НŠ— к первому входу второго элемента И, первый выход второго распределителя импульсов подключен к

S-входу второго триггера и первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу сброса счетчика, второй выход второго распределителя импульсов подключен к первому R-входу первого триггера, третий выход второго распределителя импульсов подключен к второму входу второго элемента И и первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ и вычитающему входу реверсивного счетчика, выход которого подключен к второму информационному входу регистра, первый выход первого распределителя импульсов подключен к S-входу первого триггера, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента

И, выход которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ и суммирующему входу реверсивного счетчика, второй выход первого распределителя импульсов подключен к второму входу четвертого элемента И, третий ьыход пер l 2823:30 ного распределителя импульсов подключен к первому R — входу второго триггера, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, шина сброса подключена к входам сбро- са первого и второго распределителей импульсов, реверсивного счетчика, вторым R âõîäàì первого и второго триггеров, четвертому входу элемента ИЛИ. 10

2. Преобраэователь по п.i, о т— л и ч а ю шийся тем, что распределитель импульсов содержит шину логической "1", три элемента И, эле- 15 мент ИЛИ и два триггера, счетный вход первого триггера является первым управляющим входом распределителя импульсов, первые входы первого, второго и третьего элементов И являются 20 соответственно вторым, третьим и четвертым управляющими входами распределителя импульсов, первый вход элемента ИЛИ является входом сброса распределителя импульсов, счетный вход второго триггера является информационным входом распределителя импупьсов, выход элемента ИЛИ подключен к R-входу второго триггера, вьход которого поцключен к D-входу первого триггера, выход которого подключен к вторым входам первого, второго и третьего элементов И, выход второго элемента И поцключен к второму входу элемента ИЛИ, шина логической "1" подключена к D-входу второго триггера, выходы третьего и первого элементов И являются соответственно первым и вторым выходами распределителя импульсоз, выход первого триггера является третьим выходом распределителя импульсов.

7(У) (F )

У()(!)

1 (Юг)

Составитель B. Подолян

Редактор В.Данко Техред И.Ходанич Корректор М,Максимишинец

Заказ 7286/58 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4