Преобразователь сдвига фаз вкод

 

Союз Советски и

Социалистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii830474 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 20. 09. 79 (21) 2820826/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15. 05. 81. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 15. 05. 81

{51)М. Кл.

G 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и втнрытий

{53) УДК 681, 325 (088.8) баченйо--"= — — ".

I с

1 4

i, (72) Авторы изобретения

М. П. Давиденко, Н. Ф. Меховской, А.

JI. И. Бондаренко и В. С. Кушнаренко

Ь Гз

/F4" ° 1 (7l) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СДВИГА ФАЗ В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных информационных и управляющих системах с цифровыми вычислительными машинами.

Известен преобразователь угла поворота вала в код с промежуточным преобразованием угол-фаза, содержащий генератор импульсов, соединенный с входом делителя частоты, первый выход которого через последовательно соединенные формирователь синусоидального питания, фазовращатель и формирователь фазового сигнала соединен с одним из входом первого элемента И, другие входы которого соединены с выходом блока сравнения и одновибратора, а выход — с первым входом второго элемента И.второй

4 вход которого соединен со вторым выходом делителя, выход второго элемента И подключен к дешифратору, выходы которого через элементы ИЛИ

2 .соединены с входами двухразрядного реверсивного счетчика, выход которого соединен с входами блока сравнения и одновибратора (! 1.

Недостатком такого преобразователя является наличие в нем сложной схемы дешифратора, настроенного на определенные кодовые комбинации, а также обеспечение контроля устройства только при определенной ве10 личине приращения входной величины за время между двумя соседними периодами измерения. Указанные недостатки приводят к снижению надежности работы устройства.

Известен преобразователь угол-код, содержащий генератор импульсов, соединенный с входом делителя частоты,первый выход которого через последовательно соединенные блок питания фазовращателейи фазовращатель подключен к входу формирователя фазового импульса, второй выход делителя частоты соединен с первыми входами элемен10

30

50 и

3 83 тов И и со входом дешифратора,элементы И,триггер, дополнительный фазовращатель и дополнительный формирователь фазового импульса (2).

Недостатками такого преобразова— теля является наличие в нем громоздкого и дорогостоящего дополнительного фазовращателя, требующего предварительной точной установки заданного положения, а также наличие в схеме формирователя фазового импульса, параметры которого со временем могут изменяться, что приводит к ложной забраковке преобразователя. Указанные недостатки снижают надежность раооты преооразователя.

Наиболее близким по технической сущности являет ся преобразователь сдвига фаз в код, содержащий фазовращатель, вход и выход которого через соответствующие нуль-органы соединены с входами блока управления (триггера управления ), выход которого через элемент. И подключен к счетчику, и генератор импульсов, выход которого подключен ко второму входу элемента И (3 ).

Недостатком этого преобразователя является низкая надежность из-за отсутствия возможности контроля его работы.

Цель изобретения — повышение надежности работы преобразователя сдвига фаз в код путем обеспечения диагностики его работы.

Поставленная цель достигается тем что в преобразователь сдвига фаз в код, содержащий фазовращатель, выход которого соединен со входом второго нуль-органа, а вход — со входом первого нуль-органа, выход которого соединен с одним входом блока управления, выход которого соединен с первым входом элемента

И, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход — со входом счетчика, введены элемент НЕ, дополнительный блок управления и коммутатор, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом первого нуль-органа, второй вход— с выходом второго нуль-органа, трети вход — с выходом дополнительного блока управления.

Проведенный схемно-технический анализ показал,что для обеспечения контроля работы преобразователя

0474 ф сдвига фаз в цифровой код, можно измерять половину периода входного напряжения фазовращателя, и цифровой эквивалент этой величины использовать в качестве критерия оценки . точности преобразователя.

Введение схемы НЕ обеспечивает изменение фазы выходного напряжео ния опорного нуль-органа на 180

Введение коммутатора обеспечивает подключение на первый вход блока управления либо сигнала с выхода первого нуль-органа, либо с выхода второго нуль-органа, в зависимости от уровня сигнала на выходе дополнительного блока управления.

Введение дополнительного блока управления обеспечивает выработку сигналов для управления работой коммутатора.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя сдвига фаз в код.

Преобразователь сдвига фаз в код содержит фазовращатель 1, первый нуль-орган 2 опорного сигнала, элемент HE 3, блок 4 управления, выполненный„ например, в виде двух импульсных триггеров, второй нуль-орган 5 фазового сигнала, коммутатор

6 каналов, выполненный, например, в виде схемы И-ИЛИ, дополнительный блок 7 управления, выполненный, например, в виде установочного триггера, элемент И 8, счетчик 9 и генера — тор 10 импульсов, Кроме того, нат чертеже изображена цифровая вычисли"-. тельная машина (ЦВМ) 11, подключенная к преобразователю.

Вход фазовращателя 1 через нульорган 2 опорного сигнала соединен а с входом элемента НЕ 3 и первым входом блока 4 управления, выход фазовращателя 1 через нуль-орган 5 фазового сигнала соединен со вторым входом коммутатора 6 каналов, первый и третий входы которого соединены соответственно с выходом элемента НЕ 3 и выходом дополнительного блока 7 управления, вход которого соединен с выходом ЦВМ 11. Выход коммутатора 6 каналов соединен с вторым входом олока 4 управления, выход которого через элемент И соединен с входом счетчика 9.

Второй вход элемента И 8 соединен с выходом генератора импульсов 10.

830474

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии блок 4 управления находится в состоянии, удерживающем в закрытом состоянии элемент И 8.

B начальный момент времени на дополнительный блок 7 управления из IIBM

11 поступает запрос на выдачу преобразованного сдвига фаз. При этом 10 дополнительный блок 7 управления вырабатывает сигнал, по которому коммутатор 6 каналов подключает к первому входу блока 4 управления выход нуль-органа 5. фазового сигна — 15 ла.

Входной сигнал в виде двух сдви нутых по фазе напряжений подается на входы нуль †орган 2 и 5, которые вырабатывают прямоугольные 20 импульсы, соответствующие отрицательной полуволне синусоидального напряжения, т.е. длительность прямоугольного импульса равна половине периода входного сигнала.

По переднему фронту прямоугольного импульса с выхода нуль-органа

2 опорного сигнала блок 4 управления вырабатывает на своем выходе положи— тельный уровень, открывает элемент

И 8, формируя тем самым начало измеряемого интервала времени. Счетные импульсы с выхода генератора 10 импульсов через открытый элемент И 8 поступают на вход счетчика 9,на вы- з5 ходе которого образуется код, пропорциональный сдвигу фаз между входными сигналами.

По переднему фронту прямоугольного импульса с. выхода нуль †орга 5

40 фазового сигнала, поступающего на второй вход блока 4 управления через коммутатор 6 каналов, блок 4 управ ления вырабатывает на выходе низкии уровень, закрывая элемент И 8. ЦВМ 11

45 считывает код с выхода счетчика 9.

Таким образом, преобразование сдвига фаз между входными каналами сводится к преобразованию временного интервала между передними фронтами прямоугольных импульсов, поступающих йа первый и второй входы блока

4 управления, в код.

Для проведения контроля работы преобразователя, ЦВМ 11 выдает- в дополнительный блок 7 управления запрос на выдачу информации контроля преоб- разователя. При этом дополнительный блок 7 управления вырабатывает на входе коммутатора 6 каналов сигнал, по которому на второй вход блока 4 управления подключается выход элемента НЕ 3, т. е. прямоугольный импульс опорного сигнала, сдвинутый на 180

Передний фронт прямоугольного импульса с выхода нуль-органа 2 опорнсао сигнала вырабатывает на выходе блока

4 управления выслкий уровень, разрешая прохождение счетных импульсов через элемент И 8 на вход счетчика 9. Задний фронт этого же прямоугольного импульса, проходящего через элемент

НЕ 3, вырабатывает на выходе блока

4 управления низкий уровень, закрывая элемент И 8, Таким образом, в счет-. чике 9, в режиме контроля, записывается код, соответствующий половине периода опорного сигнала. Данный.код с выхода счетчика 9 поступает в ЦВМ 11. ЦВМ 11 сравнивает полученный код с эталонным и, при наличии несравнения, вырабатывает сигнал неисправности данного преобразователя и переходит на работу от резервного преобразователя сдвига фаз в код.

Экономический эффект от использования данного изобретения обусловлен его техническими особенностями,приведенными вьппе.

Формула изобретения

Преобразователь сдвига фаз в код, содержащий фазовращатель, выход которого соединен со входом второго нуль-органа, а вход — со входом первого нуль-органа, выход которого соединен с одним входом блока управления., выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход — с входом счетчика, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности преобразователя, в него введены элемент НЕ, дополнительный блок управления и коммутатор, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом первого нуль-органа, второй вход— с выходом второго нуль-органа,третий вход — с выходом дополнительного

Составитель Е, Бударина

Редактор Н. Воловик; Техред Т.Маточка Корректор Г.Решетник

Заказ 3455/59 Тираж 691 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 830474 блока управления, а выход — с другим входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе s

1. Авторское свидетельство СССР

У 525144, кл. G 08 С 9/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 464005, кл. G 08 С 9/04, 1975.

3. Зверев А.Е., Максимов В, П. и

Мясников В. А. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код, Л., "Энергия", 1974, с. !54 (прототип).