Преобразователь угловых перемещений в код

 

< >926705

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву Г 601731 (22) Заявлено 27. 10. 80 (21) 29 . 86 4/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Ь 08 С 9/04

1ЪеуднрстмнныН квинтет

СССР не делам нзебретеннй

H втхрытнй (23 ) П р нори тетв (53) УДК 681 ° 325 (08K 8) Онублнковано 05,07.02. Бюллетень ¹ 17

Дата опублмкованмя описанмя 05 07-82

Л с (72) Авторы изобретения

Б.Г.Коровин, В.Н.Соколов и В.M.Âoäoâîçîå - 1

1 ° (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина злектротехническтт" институт им. В.И.Ульянова (Ленина) d (4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В КОД.

Изобретение относится к автоматике и может найти применение в цифровых системах измерения и преобразования угловых перемещений.

По основному авт. св. h 601731 известен преобразователь угловых перемещений в код, содержащий соединенный с объектом фазовращатель, выход которого соединен с одним из входов формирователя стро ирующих импульсов, выход которого подключен к одному из то входов регистра точного отсчета,блока согласования и регистра грубого отсчета, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика точного отсчета, один из !

5 выходов которого через формирователь опорного напряжения соединен с входом фазовращателя, выходы блока сог" ласования соединены с входами счетчи20 ка грубого отсчета, другие выходы счетчиков точного и грубого отсчета через соответствующие регистры подключены к входам блока индикации, выход счетчика точного отсчета соединен с другим входом блока согласования, а парафазный выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом формирователя стробирующих импульсов J 1).

Недостатком преобразователя является его невысокая точность из-за низкой помехоустойчивости так как т появление хотя бы одного ложного строб-импульса ведет к ошибке в работе преобразователя, равной цене младшего разряда счетчика грубого отсчета.

Цель изоберетения — повышение точности преобразователя угловых перемещений в код путем повышения его помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угловых перемещений в код введен блок прерывания, первый вход которого соединен с первым входом блока согласования, второй вход — с третьим вы3 9267 ходом согласования, третий и четвер тый входы объединены соответственно с тертьим и четвертым входами блока согласования и соединен с вторым и третьим выходами счетчика точного отсчета, а выход блока прерывания соединен с пятым входом блока согласования.

Блок прерывания содержит триггер и регистр первый и второй входы ко- 18 торого соединены соответственно с первым и вторым входами блока прерывания, третьий и четвертый входы которого соединены с входами триггера, выход которого соединен с третьим 1$ ,входом регистра, четвертый вход ко торого соединен с четвертым входом блока прерывания, а выход регистра является выходом блока прерывания.

На фиг . 1 изображена Функциональ- 2в ная схема преобразователя угловых перемещений в код; на фиг. 2 структурная схема блока прерывания и вариант исполнения блока согласования; на фиг. 3 -временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь угловых перемещений в код (фиг.l) содержит измеряе, мый объект .1, фазовращатель 2, форми- зо рователь 3 опорного напряжения питания фазовращателя, генератор 4 так- товых импульсов, формирователь 5 стро4ррующих импульсов, счетчик 6 точного отсчета, регистр 7 точного

3$ отсчета, блок 8 согласования, счетчик

9 грубого отсчета, регистр 10 грубого отсчета, блок 11 индикации, и блок 12 прерывания.

Блок 12 пРерывания (фиг.2) сойеР- 40 жит триггер 13 и регистр l4. Блок 8 согласования (фиг.2) содержит триггеры 15 и 16, регистры 17 и 18, фор- мирователи 19 и 20 импульсов сложения и вычитания и элементы ИЛИ 21 и 22, 4$

Преобразователь работает следую,.щим образом.

Тактовая последовательность ТИ1 генератора 4 тактовых импульсов (фиг1) подается на счетчик 6 точного отсчета емкостью N, с нулевой ячейки которого снимаются имульс с частотой

f n fT /N. Фазовращатель 2 запитывается напряжением U „ частотой fyq формирователя 3 опорного напряжения.

Фаза напряжения 0 фазовращателя 2 определяется положением его ротора, вращающегося с частотой fy . В момен

05 ты перехода синусоидального напряжения U через 0 в положительном направлении формирователь 5 генерирует строб-импульсы с частотой fy =f +fp<>, синхронизируемые тактовыми импульсами

ТИ2, сдвинутыми относительно ТИ1 на полпериода.

Канал точного отсчета работает в следующем порядке.

Счетчик 6 точного отсчета заполняется тактовыми импульсами ТИ1. Стробимпульс с выхода формирователя 5 пе реносит в регистр 7 точного отсчета число, записанное в счетчике 6, которое образует код точного отсчета.

Если ротор фазовращателя 2 неподвижен, значение кода точного отсчета не меняется. При движении ротора вправо или влево строб-импульсы смещаются в интервале опоряых импульсов,и переменный интервал между .ними изменяется в соответствии с частотой

Для формирования импульсов грубого отсчета счетчик 6 точного осчета на . каждый опорный импульс вырабатывает и импульсов (О,...,l,>,,k,...,n-l), приходящих поочередно на каждую из и его ячеек, Сигналы с нулевой, I-й, и к-й ячеек управляются триггерами 15 и

16 блока 8 согласования и блока 12 прерывания. Последовательность стробимпульсов f поступает в эти же блосп

КЙ .

Строб-импульсы считаются "верными" ("истинными")., если частота их поступления f „незначительно отлича ется от опорнои частоты, т.е. если поступает в интервалах от k-го до нулевого и от нулевого до I-го импульс сов счетчика 6 точного отсчета. Если же строб-импульс приходит в середине. периода опорной частоты, т.е. в интервале от I-го до К-го импyльсoв счетчика 6, есть все основания считать его "ложным", т.е, вызванным помехами. Поэтому же строб-импульсы, I которые приходят в интервале времени, разрешенные блоком 8 согласования, формируют импульсы сложения и вычитания, заполняющие счетчик 9 грубого отсчета. Строб-импульсы, приходящие в интервале времени от "I"-го до k-го импульсов, формируют в блоке

12 прерывания импульсов сброса,который подается на пятый вход блока

8 со"ласования, препятствуя переносу информации .в счетчик 9 грубого отсчета.

Формула изобретения

5 9267

При отсутствии помех и вращении ротора фазовращателя 2 в направлении поля число строб-импульсов, приходя.— щихся на один период 0>д, равно двум, причем в следующем за переходом фазы через 360 периоде U „первый из этой пары строб-импульсов расположен в интервале от нулевого до I-го, а второй - в интервале от k-го до и --го импульсов счетчика 6 точного; отсчета (фиг.2, 3 а) . В этом случае первый строб-импульс записывается в регистр .17, а второй - в регистр

18 и с приходом нулевого импульса на шины "вывод 0" регистров 17 и 18 и на вход формирователя 19 импульсов сложения, на выходе появляется им- пульс сложения, который записывает ся в счетчик 9 грубого отсчета (фиг. 1) и на элемент ИЛИ 2, сбра- 2о сывая в нуль регистр 17 по шине

"Сброс".

Пусть теперь ротор фазовраща/еля 2. вращается против поля. При этом число строб-импульсов, приходящих- 25 ся на один период опорного напряжения, равно нулю, а первый стробимпульс расположен в интервале от

k-го до n — го импульса в предшествующем переходу фазы через 360о пе- зо риоде опорного напряжения, тогда как второй строб-импульс расположен в интервале от нулевого до 1-го импульса во втором йосле переходов фазы через 360О периоде опорного напряжения (фиг. 3 б). В этом случае первый строб-импульс записывается в регистр,18, а второй — в регистр

17 и с приходом 1-го импульса на шины

"Вывод !" регистров 17 и 18 и на 4О вход формирователя импульса вычитания, на его выходе появляется импульс вычитания,. который записывается в счетчик 9 грубого отсчета от элемента ИЛИ 22, обнуляет регистр 18 по 4> шине "Сброс".

Далее рассматривается работа преобразователя в условиях помех.

Как показано на фиг. 3 в, наличие ложных строб-импульсов (показаны пун.ктиром) в разрешенном интервале от

k-го до 1-го импульсов не показывает влияния на величину числа, записанного в счетчик 9 грубого отсчета ..

05 6

Каждый ложный импульс сложения или вычитания сразу компенсируется сигналом противоположного знака. С появ. лением импульса вне разрешенного интервала триггеров 15 и 16 (с 1-ro по.k-ый импульсы) регистр 13 блока 12 прерывания сбрасывает в нуль регистры 17 и 18 блока 8.

Сдвиг между тактовыми последова" тельностями ТИ1 и ТИ2 исключает сов- . падение Еоп и сяЭкономический эффект от использования предлагаемого преобразователя

-обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше.

1.Преобразователь угловых перемещений в код по авт. св. 11 601731, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью .повышения точности преобразователя, в него введен блок прерывания, первый вход которого соединен с пер» вым входом блока согласования, втерой .вход — с третьим выходом блЬка согласования, третий и четвертый входы объединены соответственно с третьим и четвертым входами блока согласования и соединены с вторым и третьим выходами счетчика точного отсчета, а выход блока прерывания соединен с пятым входом блока согла" сования.

2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок прерывания содержит триггер и регистр, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока прерывания, тре- . тий и четвертый входы которого соединены с входами триггера, выход которого соединен с третьим входом регистра, четвертый вход которого соединен с четвертым входом блока прерывания, а выход регистра является выходом блока прерывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

h 601731, кл. G 08 С 9/04, 197 (прототип).

92(p () 5

0 р

fg

ГЛ Х

77

1Ð .Q

1g

Р

Составитель Е.Бударина

Редактор Н.Гришанова Техред Ж. Кастелевич Корректор Г.Решетник

Заказ 2988/44 Тираж 639 Подписное

ВНЦИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул;Проектная, 4