Двухотсчетный преобразователь «угол—код»

 

АЙИ

ОЛИ С Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

37892!

Сова Советски»

Социалистически»

Республи»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 29.XII.1969 (№ 1389514/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 18 1Ч.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 24Л 11,1973

М. Кл. G 08c 9/04

Комитет по делам иаобретениб и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.325(Ю88.8) Авторы изобретения

Заявитель А. И, Меренков, Н. П. Дененберг, Г. Т. Гарин и А. Н. Горьковенко

Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения

ДВУХОТСЧЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «УГОЛ вЂ” КОД»

Изобретение относится к области управления следящими приводами с применением цифровых устройств и предназначено для преобразования угла поворота в код с большой точностью.

Известный двухотсчетный циклический преобразователь последовательного счета состоит из фазовращателей и счетчиков грубого и точного отсчетов, блоков преобразования угла поворота во временные интервалы и генератора синхронизирующих импульсов.

В таких преобразователях возможно появление ошибки результата (неполного согласования отсчетов) в момент, когда ротор фазовращателя точного отсчета завершает полный оборот. В этот момент по грубому отсчету формируется лишний импульс.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Для этого в преобразователь введен блок сравнения. Первый вход блока соединен с выходом младшего разряда счетчика грубого отсчета, имеющего равный вес со старшим разрядом счетчика точного отсчета, к выходу которого подключен второй вход блока сравнения. Третий вход этого блока соединен с третьим выходом блока преобразования угла поворота в код, а выход со входом вычитания счетчика грубого отсчета.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Оно представляет собой двухотсчетный циклический преобразователь «угол-код» последовательного счета с двойным промежуточным преобразованием: аналоговая величина (угол поворота входного вала датчика) преобразуется в угол сдвига фазы синусоидально изменяющегося напряжения, которому ставится в соответствие временной интервал, а временному интервалу в код.

Преобразователь содержит блок 1 фазовращателей точного и грубого отсчетов, блок 2 преобразования угла поворота в код, счетчик

8 грубого отсчета, счетчик 4 точного отсчета, регистр 5 и блок 6 сравнения.

Преобразователь работает следующим образом.

На статорные обмотки датчиков — сельси20 нов подается трехфазное прямоугольной формы напряжение со сдвигом по фазе в 120, снимаемое с опорного канала 7.

Образование старших разрядов кода осуществляется по каналу грубого отсчета, со25 держащего датчик-фазовращатель 8, нулевой детектор 9, триггер 10, вентиль 11 и счетчик

3 грубого отсчета.

Необходимая точность преобразования обеспечивается каналом точного отсчета, ко30 торый имеет фазовращатель 12, нулевой де378921

Хгси 2 Угси

2 2

Хоп 360

/ гси— и

3 тектор 18, триггер 14, вентиль 15, генератор

1б синхронизирующих импульсов, стабилизированный кварцевым резонатором, и счетчик

4 точного отсчета.

Роторы фазовращателей точного и грубого отсчетов связаны через замедляющий механический редуктор с выборкой люфта и передаточным отношением 2". Напряжение, снимаемое с роторов фазовращателей, сдвинуто по фазе относительно опорного напряжения пропорционально углам поворота роторов.

Эти напряжения подаются на фильтр, выделяющий гармонику опорной частоты, а затем на нулевые детекторы, которые формируют управляющие импульсы при переходе через нуль от отрицательных к положительным значениям напряжений на входе детекторов.

Управляющие импульсы с нулевых детекторов фиксируют окончание временных интервалов, выделяемых на выходе триггеров 10 и 14.

Счетчик точного отсчета заполняется импульсами генератора 1б, проходящими через вентиль 15. Частота импульсов определяется по заданному шагу квантования h (например, в градусах) и частоте опорного напряжеHHH /опОбщее число разрядов счетчиков точного и грубого отсчетов определяется по максимальному углу поворота ротора фазовращателя точного отсчета, равному 360 )(2" шагу квантования h, т. е. из числа

360 2 и выраженного в двоичном коде.

Максимальное число разрядов счетчика точного отсчета соответствует полному повороту ротора фазовращателя точного отсчета

360 и равно количеству разрядов числа в

h двоичном коде.

На счетчик грубого отсчета должно приходиться К разрядов.

Для избежания ошибки преобразования в момент, когда ротор фазовращателя точного отсчета завершает полный оборот, в счетчик грубого отсчета вводится младший разряд L весом 2 —, В этом случае разряд счетчика точного отсчета считается дополнительным.

Полный счетчик таким образом представляет собой: L — 1 разряды счетчика точного отсчета и с L по т-ый разряды счетчика грубого отсчета.

Частота импульсов, подсчитываемых счетчиком грубого отсчета, исходя из веса его младшего разряда 2 — и передаточного отношения редуктора — 2", равна:

Итак, в данном преобразователе имеются два разряда одного веса 2 - . При заполнении временного интервала по грубому отсчету импульсами с частотой возможен г - - случай, когда во временной интервал вписывается нецелый период, измеряемый как по грубому, так и по точному отсчету, что приводит к поступлению в счетчик грубого отсчета лишнего импульса, В предлагаемом преобразователе этому случаю соответствует различное состояние разрядов одного веса (0; 1 или 1; 0). По окончании записи в счетчики информация из блока 17 формирования импульса переноса переносится в регистр. Линия 18 задерживает импульс из блока 17 на время, необходимое для перехода счетчиков в устойчивое состояние. Сброс информации со счетчиков производится импульсом, поступающим из блока 19 сброса и прошедшим линию 20 задержки, необходимую для того, чтобы информация успела переписаться в регистр, Чтобы сброс регистра не совпадал со сменой информации, в нем имеется тактирующая цепь 21, которая задерживает импульс сброса в этом случае.

По окончании счета и при разных состояниях разрядов одного веса счетчиков точного и грубого отсчетов, блок 6 сравнения выдает импульс, поступающий на вход вычитания счетчика грубого отсчета. Затем, информация со счетчиков переписывается в регистр, а с регистра, например, на световое табло, поступает достоверная информация.

В случае многоотсчетной системы в каждый счетчик грубого отсчета вводится младший разряд одного веса со старшим разрядом счетчика точного отсчета и блоки сравнения показаний этих разрядов.

Предмет изобретения

Двухотсчетный преобразователь «угол-код», содержащий блок фазовращателей точного и грубого отсчетов, соединенный с блоком преобразования угла поворота во временной интервал, первый и второй выходы которого соединены с входами соответствующих счетчиков точного и грубого отсчетов, выходы которых подключены ко входам соответствующих разрядов регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования в него введен блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом младшего разряда счетчика грубого отсчета, второй вход блока сравнения подключен к выходу старшего разряда счетчика точного отсчета, третий вход — к третьему выходу блока преобразования угла поворота во временной интервал, а выход блока сравнения соединен со входом вычитания счетчика грубого отсчета.

37892:1

Составитель М. Черенкова

Техред E. Борисова

Корректор Н. Аук

Редактор Н. Данилович

Типография,,пр. Сапунова, 2

Заказ 2026/3 Изд. № 505 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5