Двухотсчетный преобразователь угол-код

Авторы патента:

G08C9/04 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

Своз Советскии

Социалистимескии

Республик (») 5133,67 (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.10.74(21) 2065669/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликована05,05.76.Бюллетень ЮФ 1 7 (51) М, Кл. GO8 СО/04

Государственный иомитет

Совета Министров СССР во делам изаоретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (45) Дата опубликования описания 02 06,76(72) Авторы изобретения

А. B. Новиков, К). Ф. Сульженко, Т. Д. Игнатиенко н О. А. Хайнапкий (71) Заявитель (54) ДВУХОТСЧЕТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД. Изобретение относится к преобразовате;пям перемешения и может быть использовано в измерительной технике и автоматике.

Известны двухотсчетные преобразоватеJIB угол-код, содержашие генератор прямоугольных импульсов, подключенный .через ,последовательно соединенные делитель частоты и фильтр ко входам фаз. вра дателей

;тоЧного и грубого отсчетов, соединенных между собой, выходы которых через усили 10 тели фазсзых импульсов соединены с соответствуюшими формирователями точно-о и грубого отсчетов. Одни выходы делителя частоты соединены со входами формирователей точного и грубого отсчетов, выход ге- И нератора тактовых импульсов соединен с ,синхронизируюшим входом усилителей фаз< вы р

",импульсов точного отсчета.

Однако такие устройства сложны, а точ1 .,ность их работы недостаточна. 20

В предложенный преобразователь с целью упрошения конструкции и повышения точности его работы введены триггер и элементы . И и ИЛИ". Первый вход элемента И" соединен с генераторе . прямоугольных им- 25

2 пульсов, а выход вЂ” с синхронизируюшим вМо дом усилителя фазовых импульсов грубого отсчета, выход которого соединен с первым входом триггера. Второй вход триггера со единен с выходом формирователя точного отсчета, а выход вЂ” с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соеди-нен с другим входом делителя час1эты.Вы ход элемента "ИЛИ" соединен со вторым входом элемента И ..

На фиг. т представлена схема двухотсчетного преобразователя угол-код; на фиг.2

-временнные диаграммы работы устрой,ства, Преобразователь содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, делитель частоты 2, выполненный на триггерах, фильтр 3, фазо врашатели 4 и 5 точного,и, грубого отсче тов, усилители 6 и 7 фазовых импульсов точного и грубого отсчетов, формирователи

8 и 9 точного и грубого отсчет-в, выполненные на элементах совпадения . элемент ИЛИ 10, элемент И 11, триггер 12, являющийся памятью старшего разряда точ ного отсчета и элемент задержки 13.

513367

Устройство работает следующим обра-» эом.

Сигнал с выхода генератора 1 поступает на вход делителя частоты 2, на синхронизируюшиф вход усилителя 6 и на первый вход элемента "И" 11, На.выходе триггеров делителя частоты

2 формируются прямоугольные импульсы временной кодовой маски, которые поступают на соответствующие входы формирователей 8, 9.

Прямоугольный сигнал с выхода A iro последнего триггера делителя частоты 2 поступает также на вход фильтра 3, на вы- ходе кбторого формируется синусоидальный сигнал с частотой

2 где Р,„ вЂ” частота генератора прямоугольных импульсов; ф вЂ” число триггеров делителя частоты.

Этот сигнал поступает на входы фаэоврашателей 4, 5. Полезные сигналы, несущие информацию об угловом положении измеряемого вала, с выходов фазоврашателей

4, 5 поступают на входы соответствующих усилителей 6, 7, Выходы усилителей 6, 7 подключены к входам формирователей 8, 9, Для исключения неопределенности считывания усилители фазовых импульсов име-, ют синхронизируюшие входы, причем считывающий импульс на выходе каждого усилителя фазовых импульсов появляется только в случ е, когда на двух входах усилителей присутствуют входные сигналы.

Синхронизируюший вход усилителя 6 подключен через элемент задержки 13 к выходу генератора импульсов 1.

Синхронизируюший вход усилителя 7 подключен к выходу элемента "И 11, пер- вый вход которого подключен к выходу ге- нератора 1, а второй вЂ” к выходу элемента

"ИЛИ" 10. Первый вход элемента "ИЛИ"

lO подкйочен к выходу триггера 12, а второй вЂ” к выходу триггера делителя,частоты 2. Формирование кода точного отсчета происходит с помощью усилителя 6 и элементов совпадения формирователя 8.

Код грубого отсчета с учетом кода точного отсчета формируется с помощью элементов И и "ИЛИ . Формирование кода грубого отсчета поясняется временными диаграммами (фиг. 2), на которых обозначены: а):сигнал на выходе генератора импульс- сов 1, который используется для формирования синхрониэируюшего сигнала, поступаюшего на синхройизируюший вход усилител»;

4 б) сигнал на выходе одного из триггеров делителя частоты 2. Этот сигнал используется для формирования сигнала сот гасования и может быть использован для я !формирования кода канала точного отсче,. PCS в) сигнал на выходе другого триггера

,делителя частоты 2„хоторый .испольэуеч ся для формирования младшего разряда

,кода грубого отсчета, а также для формирования кода канала точного отсчета;

r) сигнал на выходе последующего триггера делителя частоты; д) сигнал на выходе триггера делителя частоты 2, который используется для фор- ирования старшего разряда кода грубого отсчета, а также для формирования стар1 шего разряда кода точного отсчета; е) фазовый импульс точного отсчета, ЯО соответствующий моменту перехода через нуль синусоидального сигнала фазоврашателя 4 канала точного отсчета; е) фазовый импульс грубого отсчета, соответствующий моменту перехода через нуль синусоидального сигнала фазоврашателя 5. Фазовый импульс грубого отсчета при настройке фазоврашателей сдвигается относительно фазового импульса точного отсчета (при нулевом положении фазовра- шателя точного отсчета) на величинуЬ1

36 © опер. (фиг. 2, в), равную 1/4 кванта младшего разряда грубого отсчета; ж) выходной сигнал на выходе элемента "И" формирователя 9, поступающий на

39 синхронизируюший вход усилителя 7 при значении кода старшего разряда точного отсчета "0"; э) импульс считывания на выходе усилителя 7, поступающий на входы формиро4© вателя 9 при значении кода старшего разряда точного отсчета "О"; и) выходной сигнал на выходе элемента И" формирователя 8 при значении кода старшего разряда точного отсчета 1 р к) импульс считывания на выходе усилителя 7 при значении кода старшего разряда точного отсчета "1", На фиг. 2 е, е показаны временные положения фазовых импульсов фазоврашателей щ 4, 5 для нулевого положения ротора преоб- разователя, Для согласования кодов точного и грубого каналов фазовый импульс грубого отсчета сдвигается при настройке фазоврашателя 5 в сторону опережения от у фазового импульса точного отсчета (при нулевом положении фазоврашателя 4) на величину, равную 1/4,кванта младшего разряда грубого отсчета.

Рассмотрим процесс согласования для двух случаев.

5 13367

6 (фиг, 2, б,а). Благодаря присутствию в син» рониэируюшем сигнале прямоугольного сиг ла делителя частоты 2 происходцт времен-. ной сдвиг фазового импульса грубого отсчета в сторону запаздывания, (фиг. 2 и, к) °

При этом на выходах формирователей точного.и грубого отсчетов формируется код, соответствующий положению вала преобразователя.

Для формирования код& грубого Отсч&та, наличие элемента задержки 13, кото рый используется для фЬрмирования кода

Отрицательный разрешающий потенциал ! элемента ИЛИ" 10 поступает на второй ,вход элемента "И" 11, на первый вход ко(тoporo поступают синхрониэируюшие импуль-! сы генератора 1 (фиг. 2, а, ж). Благодаря этому,в момент совпадения фазового импульса грубого отсчета и синхрониэируюше- го импульса на выходе усилителя 7 появляется отрицательный импульс считывания, когда все переходные процессы делителя частоты закончены. При этом на выходе формирователей 8 и 9 формируется код, соответствующий истинному положению вала преобразователя.

Код старшего разряда точного отсчета равен "О ..(фиг. 2, и, к); В этом случае фазовый импульс сигнала грубого отсчета должен быть сдвинут в сторону запаэды1 вания от нулевого положения фазовращателя. Для этого с выхода триггера 12, который находится в положении "О, поступает запрещающий (нулевой) потенциал на элемент "ИЛИ"10. При этом.на выходе элемента ИЛИ" 10 присутствуют прямоугольные импульсы (фиг. 2, б), которые соответствуют прямоугольным импульсам соответст-. вующего выхода триггера делителя частот ы 2.

Прямоугольные импульсы с.выхода эле-. мента "ИЛИ" 10 поступают на второй вход элемента "И" 11, на первый вход которого поступают синхронизирующие импульсы генератора 1. При этом на выходе элемента "И" 11 будет сигнал, показанный на фиг, 2, и. На выходе усилителя 6 формируется выходной импульс только в том случае, когда на входах этого усилителя присутствует фазовый импульс сигнала фазовращателя 4 и синхронизирующий импульс .

Код старшего разряда точного отсчета равен 1" (фиг. 2, ж, е). В этом случае фазовый импульс сигнала грубого отсчета, сдвинутый при настройке в сторону опережения, непосредственно используется для списывания кода грубого отсчета. Для это-! ! го с выхода триггера 12, который запоми нает код старшего разряда, подается .на .элемент "ИЛИ" 10 разрешающий отрица",тельный потенциал, при этом на выходе

Ю ! элемента ИЛИ" также будет отрицатель ный потенциал..точного отсчета, не обязательно, так как благодаря формирователю погрешность от

1Ь неопределенности считывания исключается, Согласования кодов точного и грубого ! отсчетов при любом положении вала преобразователя происходит аналогично

Формула изобретения

I э ! Двухотсчетный преобразователь угол|код, содержащий генератор прямоугольных импульсов, подключенный через последова тельно соединенные делитель частоты и

@ фильтр ко входам фаэоврашателей точного и грубого отсчетов-, соединенных между собой, выходы которых через усилители фазоТ вых импульсов соединены с соответствующи ми формирователями точного и грубого от счетов, одни иэ выходов делителя частоты

:;соединены со входами формирователей точ» ного и грубого отсчетов, выход генератора тактовых импульсов соединен с синхронизиI руюшим входом усилителей фазовых импульЬЬ сов точного отсчета, о т л и ч а ю щ и йf i ,с я тем, что, с целью упрощения и повыше 1 . ния точности работы преобразователя, в не, го введены триггер и элементы "И" и "ИЛИ" ,первый вход элемента "И" соединен с генератором прямоугольных импульсов, а выход вЂ” с синхронизирующим входом усилителя фазовых импульсов грубого отсчета, вы ход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого соединен

45 jc выходом формирователя точного отсчета; а выход вЂ” с первым.входом элемента "ИЛИ, второй вход которого соединен с другим

1 ходом делителя частоты; выход элемента

"ИЛИ" соединен со вторым входом элемен» уа а "И".

Составитель И. Назаркнна

Редактор Л. Утехина Текред щ, девидкаи Корректор, д. яелыщченкц

Заказ 1008/27 Тираж 830 Под исное

Ш ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскс ч наб„д. 4/5

Филиал ППП агент г. Ужгород, ул. Проектная, 4