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, в частности, в автоматизированных системах управления технологическими процессами. С целью расширения функциональных возможностей путем форми

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1457164 А1 (51)4 Н 03 М 1/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4210945/24-24 (22) 18.03.87 (46) 07.02.89. Бюл, ¹ 5 (72) М.И.Ефимов, А.И.Каленик, С.Д.Поповиченко и В.В.Розводовский (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1020844, кл. Н 03 М 1/64,,1982.

Приборы и средства автоматизации

Каталог, ч.3, ЦНИИТЭИприборостроения.

М., 1986, с.96, рис.1,13. (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, в частности, в автоматизированных системах управления технологическими процессами. С целью расширения функциональных возможностей путем формиl 457164 рования сигналов скорости и знака скорости в преобразователь угла пово" рота вала в код, содержащий генератор 1 импульсов, блок 2 питания, сельсин 3, фильтр 4, усилитель-ограничитель 5, триггер Шмитта 6, источник

7 питания, формирователь 8 опорной фазы, формирователь 9 знака перемещения, цифровой фазометр 10, шину ll управления, токоограничивающий элемент (резистор) 12, введен формирователь 13 сигналов скорости. По сигналу начала отсчета элементы преобразователя устанавливаются в исходное

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством, в частности, в автоматизированных системах управления технологическими процессами.

Цель изобретения - расширение функ. циональных возможностей путем форми- 10 рования сигналов скорости и знака скорости.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, блок 2 питания, сельсин 3, фильтр 4, усилитель-ограничитель 5, триггер Шмитта 6, источник 7 питания, формирователь 8 опорной фазы, формирователь 9 знака перемещения, цифровой фазометр 10 шину 11 управления, токоограничивающий элемент (резистор) 12 и формирователь )3 сигналов скорости. Формирователь 8 содержит триггер 14, элемент И 15 и делитель 16 частоты. Формирователь 9 знака перемещения содержит триггеры 17 — 19. Формирователь

13 сигналов скорости содержит управляемые делители 20 — 22 частоты, три геры 23 " 27,. элементы И 28 и 29, элементы 30 и 31 задержки, элемент

ИЛИ 32 и элемент 4"2И"4ИЛИ 33.

Преобразователь работает следующи 35 образом. состояние, фаза опорного сигнала совмещается с фазой выходного сигнала сельсина 3. При вращении вала сельсина 3 на первом выходе формирователя 13 формируется ШИМ-сигнал, длительность импульсов которого пропорциональна модулю скорости вращения, а на втором или третьем выходе формирователя 13 вырабатывается единичный сигнал знака скорости. На выходах цифрового фазометра 10 и формирователя 9 вырабатывается код перемещения с- начала отсчета и знак перемещения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Блок 2 синхронно с импульсами генератора l формирует трехфазное напряжение переменного тока для питания сельсина 3, на выходе которого формируется сигнал, смещенный по фазе относительно одного из питающих напряжений сельсина 3 на угол, пропорциональный углу поворота вала сельсина. Усилителем-ограничителем 5 и триггером Шмитта 6 выходной гармонический сигнал сельсина 3 преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов.

По сигналу начала отсчета, поступающему по шине 11, устанавливаются в исходное состояние триггеры 14, 17, 18 и 23 - 25, цифровой фазометр 10 и делитель 16. С приходом первого фронта выходного сигнала триггера 6 триггер 14 устанавливается в единицу, открывается элемент И 15 и на вход делителя 16 поступают выходные импульсы генератора 1. Делитель 16 формирует опорную последовательность импульсов, совпадающую по фазе с последовательностью выходных импульсов триггера 6. На выходе цифрового фазометра 10 формируется нулевой код.

Триггеры 17 и 18 работают в счетном режиме, их выходные сигналы совпадают по фазе. Работающий в счетном режиме триггер 23 является продолжением делителя 20. По спадам выходных импульсов триггера 23 триггеры 24 и

25 устанавливаются в единицу, открывая элементы 29 и 28 для выходных имз

14571 пульсов генератора 1, поступающих на делители 21 и 22. По спадам выходных импульсов делителей 21 и 22 триггеры

24 и 25 возвращаются в нулевое сос5 тояние. Длительность временных интервалов, в течение которых элементы

И 28 и 29 находятся в открытом состоянии, равна периоду выходного сигнала делителя 20 при неподвижном состо- 10 янин вала сельсина 3. При этом триггеры 26 и 27 находятся в нулевом состоянии, а на выходе элемента 4-2И4ИЛИ 33 будет постоянно нулевой сигнал. 15

При вращении вала сельсина 3 в направлении, при котором частота выходных сигналов триггера 6 становится меньше частоты выходного напряжения блока 2, длительность выходных им- 20 пульсов триггеров 24 и 25 остается неизменной, а период выходных сигналов триггера 23 увеличивается. На входах элемента 33 будут частично совпадать сигналы с инверсных выхо- 25 дов триггеров 23, 24 и сигнал с прямого выхода триггера 23 с сигналом инверсного выхода триггера 25. На выходе элемента 33 будет формироваться

ШИИ-сигнал, длительность импульсов 30 которого пропорциональна скорости перемещения. При этом на входах триггера 27 фронт сигнала с инверсного выхода делителя 20 будет совпадать с единичным сигналом с выхода элемента 30 задержки, а триггер 27 установится в единичное состояние. Триггер 26 останется в нулевом состоянии. На выходах цифрового фазометра

10 будет формироваться код, пропор- 4р циональный величине перемещения, а на выходе триггера 19 сформируется нулевой сигнал направления перемещения. При остановке вала сельсина 3 выходные сигналы элемента 33 и триг- 45 геров 26 и 27 становятся нулевыми, а на выходах цифрового фазометра 10 и триггера 19 сохраняется код, предшествующий моменту останова.

При вращении вала сельсина 3 в 5О противоположном направлении частота выходных сигналов триггера 6 становится больше частоты выходного напряжения блока 2. Период выходных сигналов триггера 23 уменьшается при неизменной длительности выходных импульсов триггеров 24 и 25. На входах элемента 33 будут частично совпадать сигналы с прямых выходов триггеров

64

23, 24 и сигнал с инверсного выхода триггера 23 с сигналом прямого выхода триггера 25. На выходе элемента 33 будет формироваться ШИМ-сигнал, длительность импульсов которого пропорциональна скорости перемещения.

Причем триггер 26 установится в единичное состояние, а триггер 27 останется в нулевом состоянии. На выходах цифрового фазометра 10 и триггера 19 будет формироваться код, пропорциональный величине и знаку перемещения от положения в начале измерений. При остановке вала сельсина 3 выходные сигналы элемента 33 и триггеров 26 и 27 становятся нулевыми.

Изменение масштаба преобразования скорости в длительность импульсов

ШИМ-сигналов и чувствительности признаков движения производится путем изменения коэффициентов передачи делителей 20 — 22 в формирователе 13.

Формула изобретения

1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, блок питания, сельсин, фильтр, усилитель-ограничитель и триггер Шмитта, выход которого соединен с первыми входами формирователя опорной фа-. зы, формирователя знака перемещения и цифрового фазометра, выходы генератора импульсов и источника питания соединены соответственно с вторым и третьим входами формирователя опорной фазы, выход источника питания через токоограничительный элемент соединен с шиной управления и с четвертым входом формирователя фазы, первый выход которого соединен с вторыми входами цифрового фазометра и формирователя знака перемещения, второй выход формирователя опорной фазы соединен с третьими входами цифрового фазометра и формирователя знака перемещения, выходы которых являются первой группой выходов преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введен формирователь сигналов скорости, первый, второй и третий входы которого подключены к выходам соответственно триггера Шмитта, генератора импульсов и к шине управления, 4571б4

Составитель А.Смирнов

Техред N,äèäûê

Корректор В. Бутя га

Редактор А.Мотыль

Заказ 7493/57 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 1 а выходы являются втоуой группой выходов преобразователя, 2. Преобразователь по.п.1, о т " л и ч а ю шийся тем, что формирователь сигналов скорости содержит три управляемых делителя частоты, пять триггеров, два элемента И, два элемента задержки, элемент ИЛИ и элемент 4-2И-4ИЛИ, вход первого управляемого делителя частоты является первым входом формирователя сигналов скорости, прямой выход первого управляемого делителя частоты соединен со счетным входом первого триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми информационными входами соответственно второго и третьего триггеров, прямые вцходы второго и третьего триггеров соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами второго и третьего управляемых делителей частоты соответственно, выходы которых соединены с вторыми информационными входами второго и третьего триггеров соответственно и с входами элемента ИЛИ, выход элемента

ИЛИ соединен с входом синхронизации четвертого триггера и через первый элемент задержки - с информационным входом пятого триггера, инверсный выход первого управляемого делителя частоты соединен с входом синхронизации пятого триггера и через второй элемент задержки — с информационным

10 входом четвертого триггера, второй вход первого элемента И является вторым входом формирователя сигналов скорости и соединен с вторым входом второго элемента И,. установочный вход

1б первого триггера является третьим входом формирователя сигналов скорости и соединен с установочными входами второго и третьего триггеров, прямые выходы первого и второго триггеров, 20 инверсные выходы первого и второго триггеров, инверсный выход первого и прямой выход третьего триггеров, прямой выход первого и инверсный выход третьего триггеров попарно соединены с входами элемента 4-2И-4ИЛИ, выход которого и выходы четвертого и пятого триггеров являются выходами формирователя сигналов скорости.