Преобразователь угла поворота и скорости вращения вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством, С целью повышения точности по скорости, в преобразователь угла поворота и скорости вращения вала в код, содержащий генератор 1 импульсов,, счетчик 2, блок 3 питания, фазовращатель 4, нуль-орган 5, регистр 6, ключ 7,-счетчик 8, регистр 9, элемент 10 задержки, триггер 11, введены фазовый контур 12, нуль-орган 13, элемент 14 задержки, триггер 15, ключ 16, счетчики 17 и 18, регистры 19 и 20, элемент 21 задержки, сумматор 22, накапливающий сумматор 23, счетчик 24. Код угла формируется в регистре 6 путем опроса состояния счетчика 2 фазовым импульсом нуль-органа 5. Код скорости формируется в регистре 19 с периодом, равным периоду выходного сигнала фазовращателя 4. Высокая точность выходного кода скорости обеспечивается наличием усреднения по скорости. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4656909/24 (22) 28.02.90 (46) 29.02.92, Бюл. ¹ 8 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) C.È.Áoãoìoëoâ и B,И.Мордвова (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1053006, кл. G 01 P 3/489, 1982, Авторское свидетельство СССР

N. 934382, кл. G 01 P 3/484, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

И СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА B КОД, (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повышения (s()s Н 03 М 1/50, G 01 P 3/484 точности по скорости, в преобразователь угла поворота и скорости вращения вала в код, содержащий генератор 1 импульсов,. счетчик 2, блок 3 питания, фазовращатель 4, нуль-орган 5, регистр 6, ключ 7, счетчик 8, регистр 9, элемент 10 задержки, триггер 11, введены фазовый контур 12, нуль-орган 13, элемент 14 задержки, триггер 15, ключ 16, счетчики 17 и 18, регистры 19 и 20, элемент

21 задержки, сумматор 22, накапливающий сумматор 23, счетчик 24. Код угла формируется в регистре 6 путем опроса состояния счетчика 2 фазовым импульсом нуль-органа

5, Код скорости формируется в регистре 19 с периодом, равным периоду выходного сигнала фазовращателя 4, Высокая точность выходного кода скорости обеспечивается наличием усреднения по скорости. 1 ил.

1716602

И б е относится к автоматике и ка 8 на единицу больше сУммарной разрядзо ретение н

2и24, вычислительной технике и может быть ности счетчиков и использовано для связи аналоговых иалоговых ис- С выхода фазовращателя 4 гармоничеточников информации с цифровым вычи фровым вычисли- ский сигнал поступает на фазовый контур

5 12, фазочастотная характеристика кототельным устройством.

Цель изобретения — повышени б — шение точно- рого в диапазоне рабочих частот близка к сти преобразователя по скорости. линейной, а амплитудно-частотная характеНа чертеже представлена ст ена структурная ристика близка к постоянной. Фаза колебасхема преобразователя, ний на выходе фазового контура 12 несет

Преобразователь содержит г жит генератор 10 информацию о частоте напряжения на выхо1 импульсов, счетчик, лок

2, б ок 3, питания де фазовращателя 4 и, следовательно, о скофазовращатель, нуль-орган

4, -орган 5, регистр 6 рости вращения вала фаэовращателя 4. В ! ключ 7, счетчик, регистр, эл

8, 9 элемент 10 нуль-органе 13 формируются прямоугользадержки, триггер, фазовый к

11 ф зовый контур 12, ные периодические сигналы; которые задернуль-орган 13, элемент 14 задержки, триг- 15 живаются в элементе 14 на величину, гер 15, ключ 16, счетчики 17 и 18, регистры пропорциональную выходному коду накап20, 21 ржки, сумматор ливающего сумматора 23. По фронту выходнта 14 т игге 15

22, накапливающий сумматор 23, счетчик ного сигнала элемента 14 триггер устанавливается в единичное состояние, Выходные. импульсы генера

Ъ е ератора 1 по- 20 ключ 16 открывается и выходные импульсы ступают на счетчик .с коэф ици

2 эффициентом пе- генератора 1 поступают на счетные входы эесчета .. лок вы

N .. Блок 3 вырабатывает счетчиков17и18. Выходнымсигналомнульсинусоидальное напряжени ряжение питания фа- органа 5 триггер 15 устанавливается в нулев тя. В зовращателя . ыходное нап

4. В ное напряжение фа- вое состояние и ключ 16 закрывается. зовращателя сдвинуто по

4 о по фазе по 25 счетчике 17будетзафиксировано количестотношению к выходному напряжению бло- во импульсов, пропорциональное фазовому

3, альный углу пово- сдвигу сигнала фазового контура 12 по отноля 4, По онрота ротора фазовращ т ф о ращателя 4. Нуль -орган шению ксигналуфазовращателя 4, о фрон1

5 формирует из вых хep,ных синусоидаль- ту сигнала с первого выхода элемента 2 . ных сигналов фазовращат ля ф ращателя 4 прямо- 30 выходнойкод счетчика17 переписывается в угольные периодические сигналы, по регистр 19, а по фронту сигнала-с второго фронту которых осуществляется е вляется запись в выхода элемента 21 счетчик 17 сбрасываетрегистр 6 кода счетчика, о

2 соответствую- ся в "0", Выходы регистра 19 являются выщего текущему угловому положению вала ходами кода скорости вращения вала, фазовращателя я 4. 35 Аналогичным образом выходными импульП ри единичном со т состоянии триггера 11 . сами элемента 0 код счетчика 18 переписыгист 20 и счетчик 18 ключ 7 открыт и выходные импульсы гене- вается в регистр 20 и счетчик

1 7 поступают на счет- сбрасывается в "0", Поскольку частота выный вход счетчика 8. По фронту выходного ходных сигналов элемента 10 в М раз

5 ошедшего через 40 меньше частоты выходных сигналов элевN аз счетчик 24 с коэфффициентом передачи мента 21 и.емкость счетчика 18 в 2 раз

М, триггер 11 устанавливается в "0". На больше емкости счетчика 17, в регистре 20 выходах элемента 10 задержки формиру- вырабатывается информация о среднем ется последовательность импульсов, по значении частоты вращения вала за Кг пе- . которым производится запись кода из 45 риодовопорногосигнала. Кодсинверсных счетчика в регистр,, в

8 9, в счетчик 8 по вхо- выходов регистра 20 суммируется с выходгист а 9 в с ммато е 22. В дам предустановки записывается началь- ным ходом регистра 9 в сумматоре ный код, соответствующий интервалу результате на выходе сумматора 22 будет нахождения триггера 11 в нулевом состоя- зафиксирована разность кодов усредненнии, триггер 11 устанавливается в единич- 50 ной скорости вращения вала, полученной ное состояние. Ключ 7 открывается и разными путями. B накапливающем сумимпульсы генератора 1 вновь поступают маторе 23 формируется код накопленной на счетный вход счетчика 8. В результате разности усредненных скоростей вращев регистре 9 вырабатывается код разности ния вала. В элементе 14 происходит cìåu периодов выходного сигнала фазовра- 55 щение по фазе выходного импульса, щателя,.по сравнени

4, ению с п периодами пропорционально выходному коду накапопорного напряжения на входе фазовра- ливающего сумматора 23, что приводит к щателя 4. Старший разряд счетчика 8 не- компенсации погрешности, обусловленсет информацию о н ф ю о направлении ной фазовой нестабильностью контура 12, вращения, посколь скольку разрядность счетчи- не связанной с перемещением.

1716602

45

Составитель А.Смирнов

Техред М.Моргентал Корректор М,Пожо

Редактор М.Товтин

Заказ 618 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

В результате выходной код скорости в регистре 19 вырабатывается с цикличностью, равной периоду выходного сигнала фазовращателя 4. Высокая точность .выходного кода скорости перемещения обес- 5 печивается наличием усреднения по скорости;

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота и ско- 10 рости вращения вала в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого включа и входом первого счетчика, выходы которого соединены с входами блока питания и ин- 15 формационными входами первого регистра, выход блока питания соединен с входом фазовращателя, выход фазовращателя через первый нуль-орган соединен с управляющим входом первого регистра, выходы кото- 20 рого являются первой группой выходов преобразователя, первый вход первого триггера соединен с первым входом первого элемента задержки, первый, второй и третий выходы которого соединены соот- 25 ветственно с управляющим входом второго регистра, входом установки второго счетчика и вторым входом первого триггера, выход первого триггера соединен с вторым входом первого ключа, выход которого соединен со 30 счетным входом второго счетчика, выходы второго счетчика соединены с информационными входами второго регистра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя по скорости, в 35 него введены фазовый контур, второй нульорган. второй триггер, третий, четвертый и пятый счетчики, третий и четвертый регист-" ры, второй и третий элементы задержки, второй ключ, сумматор, накапливающий сумматор, выход фазовращателя через последовательно соединенные фазовый контур и второй нуль-орган соединен с одним входом второго элемента задержки, выход первого нуль-органа соединен с входом третьего счетчика, входом третьего элемента задержки и первым входом второго триггера, второй вход которого подклЮчен к выходу второго элемента задержки, а выход соединен с первым входом второго ключа, второй вход второго ключа подключен к выходу генератора импульсов, а выход соединен со счетными входами четвертого и пятого счетчиков, выходы которых соединены с информационными входами соответственно третьего и четвертого регистров, первый и второй выходы третьего элемента задержки соединены соответственно с управляющим входом третьего регистра и входом установки четвертого счетчика, первый и второй выходы первого элемента задержки соединены соответственно с управляющим входом четвертого регистра и входом установки пятого счетчика, инверсные выходы четвертого регистра соединены с первой группой входов сумматора, вгорая группа входов которого подключена к выходам второго регистра, а выходы сумматора соединены с группой входов накапливающего сумматора, управляющий вход которого подключен к четвертому выходу первого элемента задержки, а выходы соединены с управляющими входами второго элемента задержки, выходы третьего регистра являются второй группой выходов преобразователя.