Преобразователь угла поворота вала в код с самоконтролем

 

Изобретение относится к автомати. ке и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет диагностики неисправного аналого-цифрового или цифрового блока. Для достижения указанной цели в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, определитель октантов, аналоговый коммутатор, АЦП, ПЗУ, два блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инвертор, ключ, делитель частоты, два элемента НЕ, регистр, сумматор и блок сравнения, введены формирователь , четыре элемента И, блок элементов И, элемент ИЛИ, , два D-триг- .гера, третий блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Цикл раб гы преобразователя разбивается на дв:.1 такта. В первом. такт, формируется код угла поворота «зала синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ), а также осуществляется контроль работоспособности цифрового блока путем формирования инверсного кода угла, дополняющего выходной код преобразователя до единичного значения, сложения прямого и инверсного кодов, выделения из полученной сумг-ы кода модуля погрешности и сравнения его с нулевым значением кода, в результате чего формируется сигнал контроля работоспособности цифрового блока. Во втором такте за счет инвертирования синусно го выходного напряжения СКВТ формируется код угла, дополняющий код, пос лученный в первом такте, до 360°. Пу- ® тем суммирования кодов, полученных /Л S первом и втором тактах, вьщеления из полученной суммы кода модуля по- CZT .грешности преобразования и сравнения его с пороговым значением погрешнос- - ти, задаваемым в виде двоичной константы на входе преобразователя, формируется интегральный сигнал контроля работо способности преобразователя . Поскольку вероятность одновременного отказа аналого-цифрового и цифрового блоков стремится к нулю, контроль работоспособности цифрового блока позволяет выявить неисправный блок, В результате диагностики сокращается время восстановления отказа и улучшается ремонтопригодность преобразователя , 1 ил. JiH О) to 1 00 4ib

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН щг30

) t: TL„,11:,"... ;. "?A t

1 i !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4276335/24-24 (, 2) 06.07.87 (46) 28.02.89. Бкл.¹ 8 (72) A.Б.Шишков (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1076935, кл. Н 03 М 1/48, !982.

Авторское свидетельство СССР

¹- 1365353, кл. Н 03 K 1/48, 1986.

t (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

В ЛА В КОД С САМОКОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя за счет диагностики неисправного аналоrо-цифровоro или цифрового блока. Для достижения указанной цели в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, определитель октантов, аналоговый коммутатор, АЦП, ПЗУ, два.блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, инвертор, ключ, делитель частоты„ два элемента НЕ, регистр, сумматор и блок сравнения, введены формирователь, четыре элемента И, блок элементов И, элемент ИЛИ,, два D-триг.гера, третий блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Цикл раб.гы преобразователя разбивается на дв такта. В первом, такт:. формируется код угла поворота

ÄÄSUÄÄ 1462484 А1

15ц 4 Н 03 М 1/64 1/06 шала синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ), а также осуществляется контроль работоспособности цифрового блока путем формирования инверсного кода угла, дополняющего выходной код преобразователя до единичного значения, сложения прямого и инверсного кодов, выделения иэ полученной суммы кода модуля погреш" ности и сравнения его с нулевым значением кода, в результате чего формируется сигнал контроля работоспособности цифрового блока. Во втором такте за счет инвертирования синусно го выходного напряжения СКВТ формйруется код угла, дополняющий код, поо Ж лученный в первом такте, до 360 . Путем суммирования кодов, полученных в первом и втором тактах, выделения из полученной суммы кода модуля по- С

; грешности преобразования и сравнения

1 .его с пороговым значением погрешности, задаваемым в виде двоичной константы на входе преобразователя, фор" «« мируется интегральный сигнал контра- ЬМ« ля работоспособности преобразовате- ©) ля. Поскольку вероятность одновремен- (Я ного отказа аналого-цифрового и циф- «ф« ° рового блоков стремится к нулю, конт. (ф роль работоспособности цифрового бло- ф ка позволяет выявить неисправный блок, В результате диагностики сокращается время восстановления отказа и улучшается ремонтопригодность преобразователя. 1 ил.

1462484

В 1,4,5 и 8 октантах, Vt = sin р:= !V, I = V, Icos 6!

V, = cos р:= IV„I = Vplsin8I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналогоВых источникОВ инфОрмации с цифрОВым вычислительным устройством.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей преобразователя за счет введения диагностики неисправного узла. 1О

На чертеже представлена структур, ная схема преобразователя, !

Преобразователь содержит синусно-., косйнусный Вращающийся трансформатор 15 (СКВТ) 1, аналого-цифровой 2 и цифровой 3 блоки. Аналопо-цифровой блок

2 содержит определитель 4 октантов, аналоговый коммутатор 5, аналого11ифрово преобразователь (АЦП) 6, 10 постоянн:,е запоминающее устройство (ПЗУ) 7, инвертор 8, ключ 9, делитель 10 частоты и первый блок 11 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. ЦифроВОЙ блок 3 содержит блоки 12 и 13 элемен- 25 тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр 14, сумматор 15, блок 16 сравнения, элемен" ты НЕ 17 и 18, формирователь 19, с первого по четвертый элементы И 2023, блок 24 элементов И, D-триггеры

25 и 26, элемент ИЛИ 27, шину 28 константы.

Преобразователь работает слецующим образом.

Цикл работы преобразователя задается выходным сигналом делителя 10 частоты и состоит из двух тактов. В

,первом такте, когда U Ä =- 1, ключ 9 устанавливается В положение II При этом на входы определителя 4 октантов40 и аналогового коммутатора 5 поступают напряжения V, = V соэ 8 и

V =. Vp sin 8 (где 6 - угол повог рота СКВТ V. — напряжение íà j-выходе i-элемента). В определителе 4 октантов эти напряжения сравниваются с нулевым уровнем и межцу собой, в результате чего определяется номер октанта угла о, По известному номеру октанта аналоговый коммутатор 5 форьирует сигналы:

V+ = sin p = IVsi = VpI sin 6I г

Vq = cos p = IV,, I = V Icos6I в 2,3,6 и 7 октантах, где p — угол

8 приведенный в первый октант.

Эти сиГналы в АЦП 6 преобразуются в..код tg В, при помощи ПЗУ 7 определяется код угла В . Ha выходы блока 11 в нечетных октантах проходит прямой код, а в четных — инверсный кОД, ДопОлняющий угол р ДО 45 е КОД угла с выходов блока 11 совместно с кодом октантов записывается в регистр 14 по переднему фронту сигнала с выхода первого элемента И 20 через формирователь 19 (входной сигнал задержан на время ) .

В этом же такте осуществляется . контроль работоспособности цифрового блока 3 за счет формирования на выходах блока 13 инверсного кода, дополняющего выходной код регистра 14 до

360, сложения на сумматоре 15 выходных кодов блока 13 и регистра !4, формирования с помощью блока 12 элементов ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ из полученной суммы кода модуля погрешности и сравнения его на блоке 16 сравнения с нулевым зна ением кода, сформированным на выходах блока 24, при Ч„= l.

Результат сравнения с первого выхода блока 16 записывается в первый Dтриггер 25 по переднему фронту сигнала с выхода третьего элемента И 21

Если блок 3 исправен, ти обеспечивается выполнение условия Ф1г = фг =

= О. На первом выходе бпока 16 сравнения формируется единичный сигнал, а на инверсном выходе первого D-триггера 25 нулевой сигнал, означакяций исправность блока 3. Если блок 3 неисправен, то Ф,, ф ф . Ha первом выходе блока 16 сравнения формируется нулевой сигнал, а на инверсном выходе первого D-триггера 25 — единичный сигнал, означающий неисправность блока 3. При этом -a выходе элемента

27 ИЛИ также формируется единичный сигнал, означающий неисправность преобразэвателя в целом.

Во втором такте, когда U 1О = О, ключ 9 устанавливается в положение

1, при этом на входы определителя

4 октантов и аналогового коммутатора

5 поступает напряжения V, = V . .cos В о и Ч -Ч .з1п О, В результате преобразования на выходах определителя 4 октантов и блока 11 формируется код угла, дополняющий код на выходе регистра !4 до

360, т.е. 360 — 8 + dä > где ог1462484

4 погрешность формирования ко а кода угла во Таким образом, преобразователь по втором такте, когда V = 0 Э вЂ” О. тот сравнению с прототипом имеет расшикод проходит без изменения на выходы ренные функциональные возможности за блока 13 и складывается на

Hà сумматоре 5 счет диагностики неисправного ys a.

l5 с выходным кодом регистра 14. На выходах сумматора 15 формируется код Ф о р м у л а улаизоретения б ф<> = 360 + с", где d = с „+ сР

На выходах блока 12 формируется код Преобразователь угла поворота модуля погрешности преобразования, 10 вала в код с самоконтролем, содержат. е. Ф, = д 1 . Этот код сравнивается в блоке 16 со значением 4 кон- трансформатор, первый выход которого станты, которая задается на входной соединен с первыми информационными шине 28, исходя из допустимого уров- входами аналогового коммутатора и ня погрешности преобразователя. Ре- 15 определителя октантов, выходы кото о"

Р зультат сравнения с второго выхода го соединены с входами старших разблока 16 записывается в D-триггер 26 РЯдов РегистРа и УпРавлЯющими входами по гереднему фронту сигнала с выхода аналогового коммутатора, выходы кото.элемента И 22. рого соединены с информационными

Если преобразователь исправен, 20 входами аналого-цифрового преобразовыполняется условие Iд"1 4 Д . На вателя, информационный выход которого втором выходе блока 16 и на выходе соединен с информационным входом пос»

D-триггера 26 формируется нулевой тоянного з апоминающего устройства, сигнал, означакщий исправность преоб. выходы которого соединены с первой

Разователя. 25 группой входов первого блока элеменЕсли преобразователь неисправен, тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторая группа выполняется условие td 1 д, На входов которого подключена к выходу втором выходе блока 16 и на выходе мпадшего разряда определителя октан )-триггера 26 формируется единичный тов, а выходы соединены с информацисигнал, означающий неисправность ЗО онными входами млаДших РазрЯДов Репреобразователя. гистра, выходы которого соединены

Диагностика преобразователя осуще- с пеРвой гРУппой вхоДов сУмматоРа, ствляется с глубиной до блоков 2 и 3. выход пеРеполнениЯ котоРого через

IIpH этом, поскольку вероятность одна- пеРвый элемент НЕ соеДинен с пеРвой . временного отказа блоков 2 и 3 стре- З группой входов втоРого блока элеменмится к нулю, контроль Работоспособ- тов ИС ЛЮЧАЮКЕЕ ИЛИ, инФоРмационные ности блока 3 позволяет выявить неис- входы котоРого подключены к информаправный блок. ционным выходам сумматора, а выходы

Если блок 3 исправен, на прямом вы- соединены с пеРвой группой входов ходе D-триггера 25 формируется еди- 40 блока сравнения, второй выход синусничный сигнал. При наличии единичного но-косинУсного вРащающегосЯ тРансфоР» сигнала на выходе D-триггера 26 на матора соединен с входом инвертора и выходе элемента И 23 также формирует" первым информационным входом ключа, ся единичный сигнал, означающий не- второй информационный вход которого исправность блока 2 ° На выходе элемен 45 подключен к выходу инвертора, а та ИЛИ 27 при этом формируется еди- выход соединен с вторыми информациничный сигнал, означающий неисправ- онными входами аналогового -коммутаность преобразователя. тора и определителя октантов, циклический выход аналого-цифрового

Если блок 3 неисправен, на прямом 5О преобразователя соединен с входом выходе D-триггера 25 формируется делителя частоты, выход которого сонулевой сигнал. ПР этом на выходе единен с управляющим входом ключа и элемента И 23 независимо от уровня входом второго элемента НЕ шину

t выходного сигнала Р-триггера 26 форми константы, отличающийся руется нулевой сигнал, означающий 55 тем, что, с целью расширения функцииспра.ность блока 2, а на выходе ональных возможностей преобразователя элемента ИЛИ 27 — единичный сигнал, sa счет диагностики неисправного означающий неисправность преобразо- узла, в него введены формирователь, с вателя . первого IIo четвертый элементы И, 1462484 трай

Ъ

1 ф>

Ю Ъ Ъ

С3 4

Составитель И. Сидорова

Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Редактор Л, Веселовская

Заказ 736/56 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 блок элементов И, первый и второй триггеры, элемент ИЛИ и трЕтий блок . лементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входы тарших разрядов которого подключены к выходам определителя октантов, ходы младших разрядов подключены к выходам первого блока элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторая группа входов

Подключена к выходу делителя частоты, 10 ф выходы соединены с второй группой фходов сумматора, циклический выход .алого-цифрового преобразователя оединен с первыми входами первого и торого элементов И и с входом фор ( фирователя, выход которого соединен с ервым входом третьего элемента И, торой вход которого объединен с вто-.

ым входом первого элемента И и подключен к выходу делителя частоты," ! выходы первого и третьего элементов соединены с входами синхронизации егистра и первого D-триггера соответственно, информационный вход первого П-триггера подключеч к первому 25 выходу блока сравнения, прямой и инверсный выходы соединены соо гветствен но с первым входом четвертого элемента И и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с вторым входом четвертого элемента И и подключен к выходу второго D-триггера вход синхронизации которого подключен к выходу второго элемента

И, второй вход которого объединен с управляющим входом блока элементов И и подключен к выходу второго элемента

HE шина константы подключена к информационным входам блока элементов

И, выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения, второй выход которого соединен с ин формационным входом второго D-триггера выход элемента ИЛИ является выходом контроля преобразователя, а инверсный выход первого D-триггера и выход четвертого элемента И являются выходами диагностики преобразователя,