Двухотсчетный преобразователь угол-код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода цифровой информации об угле поворота в вычислительную машину. Цель изобретения - упрощение преобразователя угол - код путем использования одной отсчетной. части для формирования грубого и точного отсчетов. Поставленная цель достигается тем, что в двухотсчетньй преобразователь угол - код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, коммутатор каналов, устройства выборки и хранения, блок формирования сигнала рассогласования, регистр последовательных приближений, генератор опорного си1;нала, масштабирующие элементы , компаратор, три одновибратора, генератор тактовых импульсов, три элемента И, введены два регистра, блок согласования отсчетов, элемент И, два элемента РШИ, источник напряжения смещения, инвертор. С целью использования одной и той же отсчетной части время преобразования информации разбито на два неравных цикла, длительность которых пропорциональна числу разрядов в соответствукяцем отсчете , В течение первого цикла преобразования отсчетная часть, состоящая из блока формирования сигнала рассогласования и регистра последовательных приближений, обрабатывает информацию от обмоток грубого отсчета двухотсчетного датчика угла, предварительно записанную в устройства выборки и хранения, с последующей записью ш-разрядного цифрового кода в первый регистр. Во втором цикле преобразования обрабатьшается информация от обмоток точного отсчета двухотсчетного датчика угла. Код грубого отсчета согласуется с k старшими разрядами кода точного отсчета. Во втброй регистр записьгеается m-k-разрядный код грубого отсчета и п-разрядный код точного отсчета. 2 ил. (Л со 00 ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 M 1/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, „.,::

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вйи (r, --= -": ЙФ» (21) 4144082/24-24 (22) 02.10.86 (46) 15.06.88. Бюл. N- 22 (7.1) Московский лесотехнический институт (72) В.Г.Домрачев, В. А.Подолян, Г.P.Áîáðoâ и И.Н.Мазов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 378921, кл. G 08 С 9/04, 1969.

Измерительная техника, 1984, Ф 8, с. 18-21. (54) ДВУХОТСЧЕТНЬ Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УГОЛ вЂ” КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода цифровой информации об угле поворота в вычислительную машину. Цель изобретения— упрощение преобразователя угол — код путем использования одной отсчетной части для формирования грубого и точного отсчетов. Поставленная цель достигается тем, что в двухотсчетный преобразователь угол - код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, коммутатор каналов, устройства выборки и хранения, блок формирования сигнала рассогласования, регистр последовательных приближений, генератор

ÄÄSUÄÄ 1403372 А 1 опорного сигнала, масштабирующие элементы, компаратор, три одновибратора, генератор тактовых импульсов, три элемента И, введены два регистра, блок согласования отсчетов, элемент

И, два элемента ИЛИ, источник напряжения смещения, инвертор. С целью использования одной и той же отсчетной части время преобразования информации разбито на два неравных цикла, длительность которых пропорциональна числу разрядов в соответствующем отсчете. В течение первого цикла преобразования отсчетная часть, состоящая из блока формирования сигнала рассогласования и регистра последователь- Е ных приближений, обрабатывает информацию от обмоток грубого отсчета двухотсчетного датчика угла, предва- С рительно записанную в устройства выборки и хранения, с последующей за- Я писью ш-разрядного цифрового кода в первый регистр. Во втором цикле пре- . > образования обрабатывается информа- ф ция от обмоток точного отсчета двух- 1 ф отсчетного датчика угла. Код грубого в отсчета согласуется с k старшими раз- в© рядами кода точного отсчета. Во второй регистр записывается m-k-разрядный код грубого отсчета и и-разрядный код точного отсчета. 2 ил.

1 1403372 2

Изобретение относится к устрой1 ствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для ввода угловой информации в вычисли5 тельную машину.

Цель изобретения — упрощение преобразователя угол — код путем использования одной отсчетной части для формирования грубого и точного отсче- 10 тов. .На фиг.1 представлена структурная схема двухотсчетного преобразователя угол — код; на фиг.2 — временная диаграмма его работы. 15

Преобразователь содержит синуснокосинусный датчик 1 угла, коммутатор

2 каналов, устройства 3 и 4 выборки и хранения, блок 5 формирования сигнала рассогласования, регистр 6 последовательных приближений, регистр 7, блок 8 согласования отсчетов, регистр

9, генератор 10 опорного сигнала, масштабирующие элементы 11, компаратор

12, источник 13 напряжения смещения, 25 элемеж 14 ИЛИ, элемент 15 ИЛИ, одновибраторы 16-18, элемент 19 Исключающее ИЛИ, элементы 20-23 И, инвертор

24, генератор 25 тактовых импульсов.

Преобразователь работает следующим Зп образом.

Преобразование угла осуществляется за два цикла. В начале первого цикла коммутатор 2 каналов подключает к устройствам 3 и 4 выборки и хранения ! обмотки грубого отсчета датчика 1 угла. Получаемый на выходе блока 5 фор-! мирования сигнала рассогласования (БФСР) сигнал сводится к нулю методом последовательного приближения, а по- 40 лучаемый на выходах регистра 6 последовательных приближений (РПП) ш-разрядный цифровой эквивалент угла записывается в регистр 7, с выходов которого поступает на входы блока 8 со- 45 гласования отсчетов (БСО). Во втором цикле преобразования обрабатывается информация с обмоток точного отсчета датчика 1. Согласованный с k старшими разрядами точного отсчета m-k разрядный код грубого отсчета с выходов блока 8 и и-разрядный код точного отсчета с выходов РПП 6 записывается в регистр 9.

Время преобразования циклического преобразователя определяется периодом опорного сигнала. Временное разделение функций грубого и точного отсчетов, сосредоточенных в единственной отсчетной части, предполагает увеличение вдвое времени преобразования при стандартном решении этой задачи.

Число разрядов грубого отсчета обычно в полтора- два раза меньше числа разрядов точного отсчета. Поэтому суммарное время преобразования возможно уменьшить за счет перераспределения времени преобразования между отсчетами в соответствии с этой величиной.

Этой цели служит источник 13, смеща" ющий нулевой уровень компаратора 12.

Генератор 10 опорного сигнала вырабатывает два выходных сигнала

sin(Jt и cosset, первый из которых (фиг.2а) .служит для питания датчика

1, а оба вместе позволяют получить на масштабирующем элементе 11 сигнал промежуточной фазы (фиг.2б) для формирования импульсов записи в устрой" ства выборки и хранения (УВХ).

Цикл преобразования грубого отсчета начинается по фронту выходного сигнала компаратора 12 (фиг.2в), а цикл преобразования точного отсчета по его спаду.

Ввиду различной длительности циклов преобразования сигналы записи в

УВХ (фиг.2г) возможно совместить во времени с амплитудным значением входного сигнала только в одном из циклов. Целесообразно записывать наибольший по амплитуде сигнал в цикле точного отсчета, тогда некоторая потеря точности за счет уменьшения диапазона информационного сигнала в грубом отсчете не сказывается на ко нечный результат, поскольку грубый отсчет согласуется с точным.

Изменение знака сигнала рассогласования в цикле грубого отсчета необходимо ввиду считывания информации в отрицательный полупериод опорного сигнала и осуществляется на элементе

19 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Управление коммутатором 2 каналов осуществляется сигналами с выхода . компаратора 12. По переднему фронту этого сигнала одновибратор 16 вырабатывает импульс записи в УВХ 3 и 4, по заднему фронту которого запускается генератор 25 тактовых импульсов, поступает на соответствующий вход регистра последовательных приближений.

В цикле грубого отсчета сигнал рассогласования инвертируется на выходе элемента 19, на управляющий вход ко" торого поступает единичный уровень с

1403372 выхода компаратора. Спад m+1 разряда регистра 6 (фиг.2д) через открытый единичным уровнем компаратора элемент 20 И и элемент 15 ИЛИ останавли5 вает генератор тактовых импульсов и поступает на стартовый вход регистра 6. Сигнал с выхода элемента 15 запускает одновибратор 18, который вырабатывает импульс (фиг.2е), который через открытый положительным уровнем компаратора элемент 21 И поступает на вход записи в регистр 7. Первый цикл преобразования закончен.

По спаду сигнала с выхода компара- 15 тора 12 коммутатор 2 подключает к входам устройств 3 и 4 выборки и хранения обмотки точного отсчета двухотсчетного датчика 1, а одновибратор 17 вырабатывает импульс записи в УВХ. 20

По заднему фронту импульса записи в

УВХ запускается генератор 25 тактовых импульсов. Сигнал рассогласования не инвертируется, спад m+1 разряда

РПП не вызывает остановку генератора 25 тактовых импульсов, так как на. элементы 19 и 20 поступает нулевой потенциал с компаратора. Спад сигнала.

Окончание преобразование РПП (фиг.2ж) через открытый потенциалом с выхода " 30 инвертора 24 элемент 23 вызывает остановку генератора тактовых импульсов (фиг.2з). Сигнал с выхода элемента

23 И поступает на вход элемента 15

ИЛИ и вызывает запуск одновибратора

18. Импульс с выхода одновибратора 18 через открытый единичным потенциалом с выхода инвертора 24 элемент 22 И поступает на вход записи регистра 9 (фиг.2и). 40

К существенным отличиям преобразователя от известных относится временное разделение функций грубого и точного отсчетов, сосредоточенных в единственной отсчетной части, и рас- 45 пределение времени преобразования между циклами пропорционально числу разрядов в соответствующем отсчете °

Формула изобретения

Двухотсчетный преобразователь угол — код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора каналов, два устройства выборки и хранения, входы управления. которых объединены, а выходы подключены к аналоговым входам блока формирования сигнала рассогласования, регистр послеловательных приближений, выходы и-разрядов которого подключены к цифровым входам блока формирования сигнала рассогласования, гене— ратор опорного сигнала, первый выход которого подключен к входу датчика угла, а первый и второй выходы через соответствующие масштабирующие элементы объединены и подключены к первому входу компаратора, выход которого подключен к входу первого одновибратора, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу регистра последовательных приближений, второй и третий одновибраторы, первый, второй и третий элементы И, отличающийся ! тем, что, с целью упрощения, в него введены первый и второй регистры, блок согласования отсчетов, четвертый элемент И, первый и второй элементы

ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инвертор, источник напряжения смещения, выход которого подключен к второму входу компаратора, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора каналов, к входу второго одновибратора, к первым входам элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первого и второго элементов И, и через инвертор к первым входам третьего и четвертого элементо И, m-старших разрядов регистра последовательных приближений подключены к входам первого регистра, выходы которого подключены к первой группе входов блока согласования отсчетов, к второй группе входов которого подключены k-старших разрядов регистра последовательных приближений, (m-k)-разрядных выходов блока согласования отсчетов подключены к первой группе входов второго регистра, вторая группа входов которого соединена с и-разрядами регистра последовательных приближений, выход блока формирования сигнала рассогласования подключен к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу регистра последовательных приближений, управляющий вход которого соединен с входами третьего одновибратора, первым входом генератора тактовых импульсов и подключен к выходам первого элемента ИЛИ, выход регистра последовательных приближений подключен к второму входу четвертого эле5 14 мента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом (т+1) разряда регистра последовательных приближений, выходы первого и второFo одновибраторов подключены х входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу генератора

03372 тактовых импульсов и к входам управления устройств выборки и хранения, информационные входы которых соедине5 ны с выходами коммутатора каналов, выход третьего одновибратора подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к входам управления первого ð и второго регистров соответствен но.

° ° °

1403372

I ГО

I 1

I 1 ее °

° ° е

° ° а

° ° °

Составитель М.Сидорова

Техред М.Ходанич КорректоР Л.Пилипенко

Редактор Н.Горват

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3005/56

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у . р л. П оектная 4

1.!

l I

1

I

1 !

I

1