Преобразователь перемещения в код

 

«н 875419

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социвлистическик

Респубики (6! ) Дополнительное к авт. санд-ву

122) Заявлено 2 1.0280 (ф1) 2887318/18-24 с присоединением заявки Wb (23) Приоритет

Онублнковано 23.1081 Бюллетень 1та 39

Дата вяублнковання описания 2Ь1 1181 (51)М. Кл.

G 08 С 9/00

ВвуявРатмяяьй канятат

ЕСЕР

«в аман «аебратаяяя я еератяй (53 ) УДК 681 ..325(088.8) (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла поворота в число-импульсный код.

Известно устройство для преобразования сигнала, содержащее усилитель, % фазовые дискриминаторы, формирователь импульсов, пороговый элемент (1 ).

Недостатком .этого устройства является возможность неоднократного переключения спускового устройства в мо1о мент смены фазы несущей частоты амплитудно-модулированного сигнала, что обусловлено возможностью формирования в этот момент усилителем сигнала неФ

15 определенной фазы, соответствующего г остаточному сигналу и, следовательно, возможностью одновремелного формирования импульсов на выходе обоих фазовых дискриминаторов. При этом спус" ковое устройство будет переключаться неоднократно и формировать ложные импульсы. Таким образом, при равномерс ном вращении ротора датчика перемещения или при качании его на границе квантованного участка возможно формирование ложных импульсов.

Наиболее близким техническим решением является преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, генератор возбуждения, фазовые дискриминаторы, состоящие соответственно из усилителей-ограничителей, инвертирующих усилителей и триггеров, формирователь импульсов опорной частоты, инверторы, элементы совпадения, триггеры и блок формирования и распределения импульсов перемещения (2

Недостатком этого преобразователя является его относительно сложная структура построения, так как блокировка возможных многократных переключений фронтов перепадов напряжений фазовых дискриминаторов (и, следовательно, блокировка формирования ложных импульсов на выходе преобразователя ) производится в логической

3 8754 части схемы преобразователя, т.е. при логической обработке сигналов, а не в тракте формирования потенциальных перепадов напряжения фазовыми дискриминаторами. При такой структуре построения преобразователя перемещение-код снижается его надежность функционирования и быстродействие.

Кроме того, преобразователь можно использовать только с датчиками перемещения, выходные сигналы которых представляют собой амплитудно-модулированные сигналы.

Цель изобретения — упрощение преобразователя и расширение его функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, вход которого и вход формирователя им,20 пульсов опорной частоты соединены с выходом генератора возбуждения, выходы датчика перемещения соединены со .входами усилителей ограничителей, выходы которых соединены со входами инверторов, многовходовые триггеры и блок формирования и распределения импульсов, введен элемент ИЛИ, выход первого усилителя-ограничителя соединен с первым Э-входами многовходовых

30 триггеров, выход второго усилЯтеляограничителя соединен с первым К-входом первого многовходового триггера и со вторым 3-входом второго многовходового триггера, выход первого инвертора соединен со вторым К-входом первого многовходового триггера и первым К-входом второго многовходового триггера, выход второго инвертора соединен со вторым 3-входом первого мно. говходового триггера и вторым К-входом второго многовходового триггера, выход формирователя импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен входом тактовой частоты преобразователя, а вы- 45 ход с синхронизирующими входами многовходовых триггеров.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого импульсного преобразователя перемещения в код. 50

Преобразователь состоит из датчика 1 перемещения, усилитель-ограничитель 2 и 3 выходных сигналов датчика инверторов 4 и 5, многовходовых триггеров 6 и 7, блока 8 формирования и распределения импульсов, формирователя 9 импульсов опорной частоты и элемента ИЛИ 10. Выход генератора возl9 4 буждения Il соединен с входом синусно косинусного датчика 1 перемещения и входом формирователя 9 импульсов опорной частоты. Информация о перемещении ротора датчика I преобразуется в потенциальные перепады напряжения, фронты которых сдвинуты один относительно. другого на четверть периода.

При этом выходы датчика I перемещения соединены через усилители-ограничители 2 и 3 с одними управляющими входами многовходового триггера 7, другие управляющие входы которого соединены через инверторы 4 и 5 с выходами этих усилителей соответственно, а одни управляющие входы многовходового триггера 6 соединены непосредственно с выходом усилителя 2 и через инвертор 5 — с выходом усилителя 3, другие управляющие входы многовходового триггера 6 соединены непосредственно с выходом усилителя 3 и через ннвертор 4 — с выходом усилителя 2.

Исполнительный вход каждого из многовходовых триггеров 6 и 7 соединен с выходом формирователя 9 импульсов опорной частоты через элемент ИЛИ IO второй вход которого соединен со входом 12 тактовой частоты преобразователя. Выходы триггеров 6 и 7 соединены с входами блока 8 формирования и распределения импульсов преобразователя.

Предлагаемый преобразователь перемещения в код работает следующим образом.

Выходные сигналы датчика I перемещения подаются на усилители-ограничители 2 и 3 этих сигналов. Сигналы с усилителей 2 и 3 поступают, например, непосредственно на управляющие 3-входы триггера 7 и через инверторы 4 и 5 — на управляющие К-входы этого триггера. Одновременно сигн алы с выхода усилителя 2 и через инвертор 5 с выхода усилителя 3 поступают на

3-входы триггера 6, на К-входы которого сигналы поступают с выхода усилителя 3 и через инвертор 4 с выхода усилителя 2. Так как сигналы на выходах датчика перемещения имеют. пространственный сдвиг друг относительно друга равный 90 эл. град. следовательно > этот сдвиг обеспечивается и на управляющих 3 и К-входах каждого триггере т.е. обеспечивается гистерезис по управляющим триггерами напряжениями). Таким образом, данным сдвигом управляющих триггерами напря5 8754 жений и обуславливается однозначность их переключения на границах квантованных участков датчика. Фазовое соотношение сигналов на управляющих входах триггеров относительно импульсов 5 опорной частоты на исполнительных входах с этих триггеров зависит от полупериодов выходных сигналов датчика, и, следовательно, при приходе импульса опорной частоты на исполни- 10 тельные входы С-триггеров происходит однозначное переключение того или другого триггера в та или иное логическое состояние при смене фазы несут щей одного из сигналов датчика.

С выходов триггеров 6 и 7 сигналы подаются в блок 8 формирования и pac" пределения импульсов, который.работает также, как и в известном преобразователе. 20

При использовании в качестве датчиков перемещения датчиков, выходная информация которых ке представлена амплитудно-модулированными сигналами (например, кулачковые механизмы, 2S электростатические преобразователи и др.), на исполнительный вход каждого триггера 6 и 7 через логический элемент ИЛИ 10 по входу 22 подаются импульсы тактовой частоты, Но фронту этих импульсов происходит однозначное переключение триггеров в то или иное логическое состояние в зависи-. мости (в общем случае) от полярностй сигналов на их управляющих входах.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, вход

19 которого и вход формирователя импульсов опорной частоты соединен с выходом генератора возбуждения, выходы датчика перемещения соединены со входами усилителей-ограничителей, выходы которых соединены со входами инверторов, многовходовые триггеры и блок формирования и распределения им" пульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и расширения функциональных возможностей, в него введен элемент

ИЛИ, выход первого усилителя-ограничителя соединен с первыми 2-входами многовходовых триггеров, выход второго усилителя-ограничителя соединен с первым К-входом первого многовходового триггера и со вторым 3-входом второго многовходового триггера, выход первого инвертора соединен со вторым

К-входом первого многовходового триггера и первым К-входом второго многовходового триггера, выход второго ннвертора соединен со вторым Д-входом первого многовходового триггера и вторым К-входом второго многовходового триггера, выход формирователя им- пульсов соединен с первым входдИ элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со входом тактовой частоты преобразователя, а выход — e синхронизирующими входами многовходовых триггеров.

Источники информации; принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

22 580639, кл. Н 03 К 9/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 492899, кл. 6 08 С 9/00, !974 (прототип}.

8754!9

Тираж б94 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9341/7б

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

Составитель А. Сидоренко

Редактор Н. Кончицкая ТехредИ,Рейвес Корректор А. Гриценко