Преобразователь углового положения вала в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сееетския

Сфциалистич вских

Республик (l1> 963038 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 04. 81 (21) 3265076/18-24 (5 т) М.Кл.з

С 08 С 9/04 с присоединением заявки Но

Государственный комятет

СССР яо делам изобретеияй а открытия (23) Приоритет (%31 4К 681. 325 (088;8) Опубликовано 30.09.82.бюллетень то 36

Дата опубликования описания 30.09.82 (72) Автор изобретения

В.Б. Ибрагимов

> ф )

:3

Специальное конструкторское бюро геофнз еского -приборЬ. -" строения Научного центра "Геофизика" AH азербайджанской ССР (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ

ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо-. жет быть использовано в информационно-измерительных системах для

5 преобразования угла поворота первичных датчиков в цифровой код.

Известен преобразователь углового положения вала в код, содержащий се .льсин,выпрямитель, переключатель,компа- 0 раторы, блок грубого измерения, счетчики, генератор импульсов, блок управления, элементы И и триггер g 1 ).

Недостатком этого преобразователя является сложность его выполнения, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь углового положения вала в код, содержащий сельсин, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения питания, а вторичные обмотки через последова- тельно соединенные выпрямитель и переключатель — к одному из входов компаратора, двухполупериодный выпрямитель, вход которого подключен 25 к источнику напряжения питания, а выход - к другому входу компаратора, блок грубого измерения, один из входов которого подключен к источнику напряжения питания,.другие входы 30 соединены с вторичными обмотками . сельсина, первый выход - с управляющим входом переключателя, а второй выход — с одним из информационных входов счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с первым szo-. дом элемента И, а другие выходы — с соответствующими управляющими входами считывания и установки нуля счетчика, другой информационный вход которого соединен с выходом элемента

И, компараторы, элементы ИЛИ и триг« геры t:21.

Недостатком известного преобразователя является его сложность.

Цель изобретения - упрощение преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем сельсин, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения питания,а вторичные обмотки через последовательно соединенные выпрямитель и переключатель - к одному йз входов компаратора, блок грубого измерения, один из входов которого подключен к источнику напряжения питания, другие входы соединены с

963038 вторичными обмотками сельсина, первый выход блока грубого измерения. соединен с управляющим входом переключателя, а второй выход соединен с одним из информационных входов счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с другим информационным входом счетчика, а другие 1О выходы блока управления соединены с соответствующими входами считывания ,и установки нуля счетчика, источник напряжения питания через двухполупериодный выпрямитель подключен к 15 другому входу компаратора, выход компаратора соединен с вторым входом элемента И, На фиг ° 1. показана структурная схема преобразователя; на фиг..2 - ;р временные диаграммы, поясняющие принцип его действия.

Преобразователь углового положения вала в код содержит сельсин 1, источник 2 напряжения 0 питания, выпрямитель 3, переключатель 4, номпаратор 5, двухполупериодный выпрямитель 6, элемент И 7, блок 8 грубого измерения, счетчик 9, генератор

10 импульсов и блок 11 управления, кроме того, в состав блока 11 входят элемент И 12, делитель 13 частоты и триггер 14.

Преобразователь работает следующим образом.

Напряжение вторичных обмоток сельсина 1 и напряжение 0 питания с выл хода источника 2 поступают на входы блока 8 грубого измерения. Этот блок в зависимости от фазовых соотношениЯ между указанными напряжениями ферми- 40 рует код М грубого отсчета угла поворота g ротора сельсина, который соответствует углам & = 60О 1 (где

1 1, 2, 3,...) и заносится непос редственно в старшие декады счетчика 45

9, и сигнал управления переключате.лем 4, который подключает к первому входу комларатора 5 одно (меньшее из трех выпрямленных посредством вып-.

Рямителя 3 фаэных напРяжений сельсина (0 ). Напряжение u„ питания (фиг. 2а) детектируется двухполупериодным выпрямителем б, выполняющим функции формирователя модуля, 1 и после детектирования (0и ) подается на второй вход компаратора 5, который реализует операцию сравнения напряжений U и 0и (фиг. 2б).

Цикл измерения начинаетея с момен-1 та подачи импульса на вход "Запуск", О при этом данный импульс сбрасывает. счетчик 9 в нуль по входу "Уст.0" и устанавливает триггер 14 блока 11 управления в такое положение, при котором элементг И 12 оказывается оТ- 65 крытым для счетных импульсов генератора 10,. проходящих через элемент

И 7 (управляемый сигналом с выхода компаратора 5, фиц. 2в) на вход счетчика 9. Момент запуска должен быть засинхронизирован с напряжением

Uä питания. В противном случае может возникнуть погрешность, обусловленная лотерей .в течение времени t измерения пачки или доли пачки счетных импульсов генератора 10 импульсов.

С началом (в момент времени t ) цикла. измерения сигнал высокого потенциального уровня (соответствующего уровню логической "1") с выхода компаратора 5 (фиг. 2в) поступает на управляющий вход элемента И 7 и разрешает прохождение счетных импульсов генератора 10 на счетчик 9 (фиг. 2г) ° В момент времени t соот:ветствующий выполнению равенства

0 „= Ue (фиг.2б), компаратор срабатйвает, уровень его выходного сигнала скачком изменяется до нуля (точнее до уровня, соответствующего уровню логического "О", см. фиг.2в) и элемент И 7 закрываетсяу.в резуль-, тате поступление счетных импульсов генератора 10 на счегчик 9 прекращается (фиг. 2г). Компаратор 5 остается в данном положении все время, пока выполняется 0„ 0ь, В момент времени е, соответствующий выполнению (вторично в рассматриваемом периоде напряжения U„ питания) равенства U ä U (после которого напряжение U переходит в область значений 0„ с U ), компаратор 5 вновь п срабатывает и потенциальный уровень его выходного сигнала скачком изменяется до уровня логической "1" (фиг.2в) - элемент И 7 открывается и счетные импульсы генератора 10 вновь начинают заполнять счетчик 9 (фиг. 2г). Компаратор 5 сохраняет данное положение все время, пока

Ф

Uпс 0Э. В момент времени ез, соответствующий выполнению (в третий раз в рассматриваемом периоде напряжения

U ) равенства 0 U (после которого напряжение 0 переходит в область значений U „ 0э), компаратор срабатывает, уровенв его выходного сигнала скачком изменяется до нуля (фиг.2в) и элемент И 7 закрывается, блокируя цепь поступления счетных импульсов генератора 10 на счетчик 9 (фиг.2г), Компаратор 5 остается в данном положении все время, пока U ъ 0 . В момент времени t4, соответствующий выполнению (в четвертый раз в ðàñсматриваемом периоде напряжения 0> ) равенства U = 05 (после которого

I напряжение Ои переходит в область значений 0„e U ), комларатор 5 оче-! редной раз срабатывает и потенциаль963038 ный уровень его выходного сигнала скачком изменяется до уровня логи.ческой "1".(фиг. 2в) - элемент И 7 . открывается и счетные импульсы гене» ратора 10 в овь начинают поступать на счетчик 9 (фиг. 2г).

В дальнейшем процесс аналогоцифрового преобразования происходит аналогично, в последовательности, . описанной выше.

После прохождения заранее заданного числа счетных импульсов, обычно кратного 360, делитель 13 частоты выдает сигнал, который перебрасывает триггер 14 в результате эле мент И 12 блока 11 управления закрывается и поступление четных импульеов. генератора 10 на элемент И 7 прекращается, Одновременно этот же сигнал поступает на вход "Счит." счетчика 9, разрешая считывание его содержимого, пропорционального коду и точного отсчета.

Интервал времени t между импульсом, соответствующим моменту запуска триггера 14, и импульсом считывания оказывается равным времени из.мерения, а общее количество счетных импульсов, прошедших на счетчик 9. в течение этого времени (фиг.2г), получается пропорциональным углу 8 поворота .сельсина вне зависимости от колебаний частоты источника напряжения питания и частоты генератора импульсов.

Таким образом, предложенный преобразователь проще по конструк,ции и надежнее в работе, так как уп равление элементом 7 осуществляется непосредственно от комжратора 5.

Формула изобретения

Преобразователь углового положе- ния вала в код, содержащий сельсин, первичная обмотка которого подклю-. чена к источнику напряжения питания, а вторичные обмотки через последовательно соединенные выпрямитель и переключатель — к одному ия входов компаратора, блок грубого измерения, один из входов которого . подключен к источнику напряжения пи-тания, другие входы соединены с вторичными обмотками сельсина, первый выход блока грубого измерения соединен с управляющим входом переключателя, а второй выход соединен с одним. из информационных входов счетчика, генератор импульсов, выход которого . соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с пер;Щ вым входом элемента И, выход которого соединен с другим информационным входом счетчика, а другие выходы блока управления соединены с соответствующими входами считывания и уся5 тановки нуля счетчика, источник напряжения питания через двухполупериодный выпрямитель. подключен к другому входу компаратора, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью упро;р щения преобразователя, выход компаратора соединен с вторым входом элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 781864, кл. G 08 С 9/04, 08,12.78, 2. Авторское свидетельство СССР ,9 561989, кл. G 08 С 9/04, 29.12.75 (прототип)..

963038

Фиг. /

Составитель Б. Барбараш

Техред Й.Бабинец Корректор И. Ко оль

Редакт .ip, Пор":ная ) cl ка 3

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

7521/74 Тираж 642 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1" 3035, Москва, Ж-35, Раушекая наб., д.4/5