Многоканальный преобразовательугла поворота вала b код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскык

Соцыалыстыческык

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20. 09. 79 .(21) 2820761/18-24 (51) M с присоединением заявки 8 (23) Приоритет

G 08 С 9/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 230681, Бюллетемь М 23

Дата опубликованмя описания 23. 06. 81 (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.П. Давиденко, Н.Ф. Меховский, В.С..Кушнаренно ., и A.Ã. Щербаченко (71) Заявитель (54 ) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к технике преобразования аналог-цифра и может быть применено в информационных и управляющих автоматизированных системах, использующих цифровые вычислительные машины (ЦВМ) для преобразования угла поворота вала в цифровой код.

Известен многоканальный фазометрический преобразователь угол-код, содержащий п синусно-косинусных вращающих трансформаторов, выходы которых соединены с коммутатором каналов, выходы которого через эмиттерные повторители и фазосдвигающую цепь сое- 15 динены с нуль-органами, узел измерения временного интервала и узел управления (1). .При работе такого преобразователя совместно с ЦВМ, после запроса 2О номера канала, известный многоканальный фазометрический преобразователь готов выдать результат измерения в ЦВМ через время, состоящее из времени ожидания опорного импульса-и времени ожидания сдвинутого импульса, т.е. всего до двух периодов частоты напряжения питания датчиков для каждого канала. Суммарное время, необходимое для считывания выходной ин- 39 формации по всем каналам такого преобразователя, т.е. длительность цикла обмена с ЦВМ составляет 2пТ, где Т— период опорного сигнала и при большо числе каналов может быть значительни :. ,При наличии каналов, градиент изменения выходной информации в которых либо равен нулю, либо незначителен, эффективность использования ЦВМ снижается.

Из известных наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, соединенный с первым входом узла фазирования, ко второму входу которого через селектор каналов подключен адресный регистр, к третьему входу узла фазирования подключен формирователь импульсов опорной фазы, ко входу которого подключен источник питания,соединенный с фазовращателями по числу каналов, выходы которых соединены через соответствующие формирователи импульсов, соответственно со вторым и третьим входами селектора каналов, реверсивный счетчик импульсов, блок управления, содержащий ключевые элементы разрешения прохождения опор840993 ных и сдвинутых импульсов, узел выработки сигнала готовности, триггер и элементы И,причем: выходы ключевых элементов разрешения прохождения опорных и .сдвинутых импульсов соединены, соответственно с единичными входами триггеров, а их входы — с выходами зла фазирования, выходы элементов И соединены соответственно со входами сложения и .вычитания счетчика импульсов, входы первого элемента И соединены соответственно .с единичным выходом первого триггера, нулевым вы ходом второго триггера и выходом ге " нератора импульсов, а входы второго элемента И вЂ” соответственно с нуле вым выходом первого триггера, единичным выходом второго триггера и выходом генератора импульсов, а узел выработки сигнала готовности выполнен в виде элемента И, входы которого соединены соответственно с единичны- 20 ми выходами триггеров и выходом генератора импульсов 21.

При большом числе каналов суммарное время считывания выходной информации такого преобразователя, т.е. 25 длительность цикла обмена с ЦВМ,остается значительным при наличии каналов, градиент изменения выходной информации которых в данный момент времени равен нулю, или незначителен, эффективность использования ЦВМ недостаточна.

Цель .изобретения — повышение быстродействия преобразователя, что ведет к повышению эффективности использования ЦВМ, путем выдачи в нее из преобразователя выходной информации только тех каналов, в которых градиент изменения информации в текущий момент времени отличен от нуля, либо превышает установленное значение. 40

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник питания, фазовращатели по числу каналов, формирователи импульсов, первый селектор каналов, узел фазирования, блок управления, реверсивный счетчик, адресный регистр и генератор импульсов, соединенный с первыми входами блока управ- 5О ления и узла фазирования, ко второму входу которого подключен первый селектор каналов, а к третьему входу.формирователь импульсов опорной фазы, ко входу которого подключен источник . питания, соединенный со входами фаза- 5 вращателей по числу каналов, выходы которых соединены через соответствующие формирователи импульсов соответственно со вторым и третьим входами первого. селектора каналов, причем Я}. выходы узла фазирования соединены со вторым и третьим входами блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, введены два регистра, элемент ИЛИ, второй селектор каналов, узел сравнения и командный узел, причем выход адресного регистра соединен с первыми входами первого и второго селекторов каналов и первыми управляющими входами первого и второго регистров, вторые управляющие входы оторых соединены с первым выходом омандного узла, а выход реверсивного счетчика соединен с информационными входами первого и второго регистров и первым входом узла сравнения, второй вход которого соединен с выхьдом второго селектора, второй и третий входы которого соединены с выходами первого и второго регистров, выход узла сравнения соединен с первым входом командного узла, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а второй выход командного узла- со входами узла формирования адреса и элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом блока управления.

На чертеже изображена функциональная схема многоканального преобразователя угла поворота вала в код.

Многоканальный преобразователь угла поворота вала в код содержит источник 1 питания датчиков, фазовращатели 2,3, формирователь 4 импульсов опорной фазы, формирователи 5,6 импульсов из синусоидального напряжения, первый селектор 7 каналов, адресный регистр В, первый 9 и второй 10 регистры, второй селектор 11 каналов, узел 12 фазирования, блок 13 управления, генератор 14 импульсов, реверсивный счетчик 15, командный узел

16,узел 17 сравнения, элемент ИЛИ 18 и шину 19 установки исходного состояния. Кроме того, на чертеже изображена ЦВМ 20 и ее подключение к узлам преобразователя. Выход источника 1 питания датчиков подключен к фазовращателям 2, используемым в качестве датчиков углов, и к формирователю

4 импульсов опорной фазы, входы формирователей 5,6 импульсов из синусоидального напряжения подключены к выходам фаэовращателей 2,3,.а выходы ко входам первого селектора 7 каналов, управляющий вход которого соединен с выходом адресного регистра 8 и с первыми управляющими входами первого 9 и второго 10 регистров и управляющим входом второго селектора 11 каналов. Выходы первого селектора 7 каналов и формирователя 4 импульсов опорной фазы соединены соответственно со вторым и третьим входами узла 12 фазирования соединены Go вторым и третьим входами блока

13 управления первый вход узла 12 фазирования и вход блока 13 управления соединен с выходом генератора

14 импульсов.

840993

Первый и второй выходы блока управления 13 соединены со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика 15, третий выход блока улравления 13 соединен со входом командного узла 16. Выход реверсивного счетчика 15 соединен с информационными входами первого 9 и второго 10 регистров и первым входом узла 1? сравнения.

Выходы первого 9 и второго 10 ,регистров соединены с информационными входами второго селектора 11 каналов, выход которого соединен со вторым входом узла 17 сравнения и с информационным входом ЦВМ,20. Выход узла 17 сравнения соединен со вто- }5 рым входом командного узла 16, первый выход которого соединен со вторы- . ми управляющими входами первого 9 и второго 10 регистров и с другим входом ЦВМ 20, а второй выход командного Я} узла 16 соединен с первыми входами 8 и элемента ИЛИ 18. Выход ЦВМ 20 соединен со вторыми входами адресного регистра 8 и элемента ИЛИ 18. По шине 19 на третий вход адресного регист-2 ра 8 и пятый вход блока 13 управления

5 подается сигнал установки исходного состояния.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение источника 1 питания датчиков после фазовращателей 2 и Э меняет фазу в соответствии с углами. поворота каждого из фазовращателей. С выходов формирователей 5 и 6 подаются на селектор каналов 7 импульсы, сдвинутые по времени относительно сигналов формирователя 4, величина сдвига пропорциональна измеряемому углу поворота данного фазовращателя. 40

Сигнал установки исходного состояния, поступающий по шине 19, сбрасывает в исходное состояние блок управления 13 и адресный регистр 8, на выходе которого при этом формируется адрес первого канала, подающий ко входу узла 12 фазирования через первый селектор 7 каналов сигналы с выхода формирователя 5 или 6 выбранного канала, которые после привязки по фазе к импульсам генератора 14 поступают.на вход блока 13 управления.

Блок 13 управления в зависимости от соотношения моментов прихода импульсов формирователя 4 опорной фазы и соответствующего формирователя 5(6) 55 импульсов формирует. на одном из своих выходов (сложения или вычитания) временной интервал, заполненный им» ,пульсами генератора 14, соответствую,щий измеряемому углу. 60

Импульсы генератора 14, заполняющие сформированный временной интервал, просчитываются в счетчике 15, на выходе которого формируется цифровой код, "оответствующий измеряемому углу.

С выхода счетчика 15 цифровой код поступает на узел 17 сравнения, в котором происходит постоянное сравнение текущего кода с кодом предыдущего периода .измерения, который поступает на узел 17 сравнения через второй селектор 11 каналов с выхода первого 9 или второго 10 регистров, в зависимости от адреса, сформированного на выходе адресного регистра 8.

В момент окончания измеряемого интервала блок 13 управления прекращает поступление импульсов генератора 14 на вход счетчика 15 и на третьем выходе блока 13 управления формируется импульс готовности результата преобразования, который поступает на вход командного узла 16, стробируя запись результата сравнения с выхода узла 17 сравнения.

Если измеряемый угол не изменился, т.е. цифровой код, записанный в счетчике 15 и в одном из регистров

9 или 10 одинаков, то узел 17 сравнения выдает на вход командного узла

16 сигнал сравнения, и на втором выходе последнего по сигналу готовности с выхода блока 13 управления формируется импульс, по которому адресный регистр 8 формирует адрес следующего абонента и этот же импульс, проходя через элемент ИЛИ 18, устанавливает исходное состояние блока 13 управления. При этом информация в ЦВМ 20 не выдается.

Если измеряемый угол изменился, т.е. цифровой код, записанный в счетчике 15 и в одном из регистров 9 или

10 неодинаков, то узел 17 сравнения выдает на вход командного узла 16 сигнал несравнения. При этом по сигналу готовности с выхода блока 13 управления на первом выходе командного узла 16 формируется сигнал запроса на выдачу информации в ЦВМ

20, и одновременно по этому сигналу информация из счетчика 15 переписывается в первый 9 или второй 10 регистр, в соответствии с выработанным адресом. Информация о результате измерения выдается в IIBN 20 с выхода второго селектора каналов 11.

После приема информации ЦВМ 20 выдает сигнал конца обмена, по которому адресный регистр 8 формирует адрес следующего канала измерения. Одновременно сигнал конца обмена, проходя через элемент ИЛИ 18, устанавливает блок 13 управления в исходное состояние. Таким образом, последовательно происходит преобразование углов в код во всех каналах. После окончания преобразования последнего канала адресный регистр 8 вырабатывает адрес первого канала и процесс преобразования повторяется.

840993

Таким образом, после получения за. проса на выдачу информации, ЦВМ затрачивает время, необходимое только для считывания данной информации, которое определяется уже собственным быстродействием ЦВМ.

При наличии измерительных каналов, градиент изменения входной величины которых либо равен нулю, либо незначителен, запрос на выдачу информации не вырабатывается, и ЦВМ время на опрос преобразователя не затрачи вает.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь угла 35 поворота вала в код, содержащий источник питания, фазовращатели по числу каналов, формирователи импульсов,первый селектор каналов, узел фазирования, блок управления, реверсивный счетчик, уО адресный регистр и генератор импульсов, соединенный с первыми входами блока управления и узла фаэирования, ко второму входу которого подключен первый селектор каналов, а к третьему входу формирователь импульсов опорной фазы, ко входу которого подключен источник питания, соединенный со входами фаэовращателей по числу каналов, выходы которых соединены через соответствую.— щие формирователи импульсов соответ- Ç0 ственно со вторым и,третьим входами первого селектора каналов, причем выходы узла фаэирования соединены со вторым и третьим входами блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродей-. ствия преобразователя, в него введены два регистра, элемент ИЛИ, второй селектор каналов, узел сравнения и командный узел, причем выход адресного регистра соединен с первыми входами первого и .второго селекторов каналов и первыми управляющими входами первого и второго регистров, вторые управляющие входы которых соединены с первым выходом командного узла, выход реверсивного счетчика. соединен с информационными входами первого и второго регистров и первым входом узла сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго селектора, второй и третий входы которых соединены с выходами первого и второго регистров, выход узла сравнения соединен с первым входом командного узла,второй вход которого соединен. с третьим выходом блока управления, а второй выход командного узла- с первыми входами узла формирования адреса и элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 341065, кл. G 08 С 9/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 408/56, кл. G 08 С 9/00, 1971 (прототип).

S40993

Составитель Е. Вударина

Редактор Н. Пушненкова Техред Н. Келуак Корректор В. Синицкая

Заказ 4774/77 Тираж 691, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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