Импульсный преобразователь перемещения

 

Союз Советских

Соцнапнстнческнх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ i ii 985808 (6l ) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено 13.04.81 (21) 3274132/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки №С 08 С 9/00

Гоеударстеснный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.82 Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.82 (53) УДК681.32,5. (088.8) до делам наобретений и открытий

А. В. Курников, H. П. Стебельский и В. С. Тамп он (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕКЕНИЯ

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

Известен преобразователь перемешения в код, в котором сигналы датчика перемешения подаются на аналоговые демодуляторы, которые выделяют огибаюшую выходных сигналов, сигналы с выходов демодуляторов поступают на модуляторы синусного и косинусного каналов, в качестве модулируюшего напряжения используется напряжение с делителя частоты, коэффициент деления которого определяется требуемой разрешаюшей способностью, сигналы с выходов модуляторов, имеющие структуру сигналов датчика перемещения, но с более низкой ,частотой несушей подаются на фазируюший контур, где суммируются на общей нагрузке; в результате чего получается сигнал, прирашение фазы которого пропорционально изменению угла поворота вала, по перемещению импульса, сформированного из сигнала прираШения фазы, относительно неподвижной шкалы с делителя частоты, в блоке логики формируются импульсы перемещения (1) .

Недостатком преобразователя являез ся сложность реализации тракта преобразования из-за наличия аналоговых узлов (демодуляторы, модуляторы, фазирутоший контур) и делителя частоты с формирователем шкалы и невысокая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный преобразователь

15 перемещения, содержащий датчик перемешения, вход которого соединен с выходом генератора и входом формирователя импульсов, а выходы — с входами суммо-вычитающего блока, первый выход

20 которого соединен с прямым входом пер-, вого элемента ЗАПРЕТ, второй третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы суммо-вычитаюшего .блока соединены с прямыми входами одноименных и инверсными предыду цих элементов

ЗАПРЕТ, восьмой выход суммо-вычитаюшего блока соединен с инверсным Ъходом последнего элемента ЗАПРЕТ, эле- 5 менты ИЛИ, выходы первого и второго из которых соединены с первым и вторым вхсдами первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены с первым и вторым входами 10 второго триггера, и формирователь кодовых импульсов, входЫ которого соедййены с выходами триггеров 2 3 .

Недостатком преобразователя я1 ляется его относительная сложность и невысокая надежность.

Hemü изобретения — упрощения и повышение надежности импульсного преобразователя перемещений.

Поставленная цель достигается тем, щ что в импульсный преобразователь перемещения, содержащий датчик перемещения, вход которого соединен с выходом генератора и входом первого формирователя импульсов, а выходы — с входа- 25 ми суммо-вычитающего блока, первый . выход которого соединен с первым Входдом первого элемента ЗАПРЕТ, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы суммо-вычитаюшего блока соединены с прямыми входами предйдущих элементов ЗАПРЕТ, восьмой выход суммо-вычитающего блока соединен с инверсным входом последнего элемента

ЗАПРЕТ, пять элементов ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с первым и вторым входами первого триггера, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены с

ПЕРВЫМ И ВТОРЫМ ВХОДаМИ тРИГГеРа И 4О формирователь кодовых импульсов, входы которого соединены с выходами триггеров, введены второй формирователь импульсов и элемент И, входы которого

Ф соединены с первым и восьмым выхода- 4 ми блока,.выходы первого и пятого, третьего и седьмого, второго и шесгогэ элементов ЗАПРЕТ, а также четвертого элемента ЗАПРЕТ и элемента И соединены соответственно попарно со входами первых четырех элементов ИЛИ, второй формирователь импульсов подключен к Выходу генератора, выходы формирователей импульсов через пятый элемент ИЛИ соединеныс третьими входа .

55 ми триггеров.

На чертеже приведена схема импульсного преобразователя перемещения.

Преобразователь содержит датчик 1 перемещения, генератор 2, суммо-вычитающий блок 3, формирователи 4 и 5 импульсов, элемент 6 И, элементы

ИЛИ 7-11, триггеры 12 и 13, элементы 14 — 20 ЗАПРЕТ, формирователь

21 кодовых импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

Выходные сигналы датчика 1 перемещения, преобразованные суммо-вычигакюшим блоком 3, например, в восемь сигналов со сдвигом моментов смены фазы несущей частоты на 22,5 и (где n=

0,1,2...7) относительно момента смены фазы несущей часгогы одного нз каналов датчика 1, поступают в схему логической обработки, реализованную на элеменге И

6 и элеменгах ИЛИ 7 — 10 в соответствии со следующими логическими соогношени —

ЯМИ:

51D

3 " 5> ".>< суммо- ы щего блока 3.

Сигналы 51 и 5„ подаются на управляющие (3 и К ) входы триггере 13, а сигналы 54 и S„— на управляющие (3 H К ) входы григгера. 12, Переключение триггеров 1 2 и 1 3 ос ущес гвляегся по исполнительным входам, сформированным формирователями 4 и 5 и объединенными элементом ИЛИ 11 с сигналами генератора 2. Формирователь 4 формирует тактовые импульсы по положительной полуволне сигнала генератора 2, а формирователь 5 — по отрицательной полуволне сигнала. При эгом HB выходе элемента ИЛИ 11 образуется удвоенная ло частоте (по сравнению с сигналами генератора 2) последовательность гакговых импульсов.

Известно, что информация об угле поворота ротора датчика 1 перемещения заложена в амплитуде и фазе несущей выходных cHrHRTIOB датчика. В предлагаемом преобразовагеле в гракге формирования сигналов S „„. - S < использует1 ся информация только об изменении фазы несущей сигнала на 180 эл. град. в моменты перехода сдвинутых по фазе огибающей сигналов 5 З,. „ через нулевое положение.

5 бЬЬьдй 6 выше.

Исходя из этого, выходные сигналы

5+,... 5 4 будут при определенных угловых положениях ротора датчика 1 перемещения либо совладать по фазе с напряжением возбуждения, либо будут s

t сдвинуты на 180 эл. град. При этом формирование потенциальных перепадов по сигналам S S и тактовой частоте напряженйя возбуждения ф такт. синхронными триггерами 12 и 13 производится только при совпадении фаз сигналов ) 1... 5 „с f такт., при сдвиге этих сигналов йо фазе на 180 эл. град. состояние триггеров 12 и 13 не изменяется. В преобразователе формирование . потенциальных сигналов производится дважды за период огибающей: в одном полупериоде за счет синфазности сигналов с одной тактовой последовательностью импульсов (с выхода формирователя 4), в другом полупериоде при смене фазы несущей сигнала на 180 эл. грац.— с другой тактовой последовательностью (с выхода формирователя 5). Таким образом, при удвоении частоты тактовых

25 импульсов на исполнительных входах триггеров 12 и 13 также обеспечивается формирование потенциональных сигналов триггерами 12 и 13 дважды за период огибающей сигнала $4,(Sii, о,5 ° ), 30

С выходов триггера 12 и 13 снимаются потенциональные сигналы, которые подаются в формирователь 21 кодовых импульсов, который по перепадам потенциалов выходных сигналов 12 и 13 формирует импульсы, число которых пропорционально приращению угла поворота вала датчика 1 и распределяет их по каналам направления 40 (" вращение вправо", или вращение ыево ).

Экономический эффект or использования изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными

Ф ормула изобретениаИмпульсный преобразователь перемещения, содержащий датчик перемещения, вход которого соединен с выходом генератора и входом первого формирователя импульсов, а выходы — с входами суммо-вычитающего блока, первый выход которого соединен с прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ, второй третий, четвертый, пятый, и шестой и седьмой выходы суммо-вычитаюшего блока соединены с прямыми входами одноименных и инверсными входами предыпуших элементов

ЗАПРЕТ, восьмой выход суммо-вычитаюшего блока соединен с инверсным входом последнего элемента ЗАПРЕТ, пять элементов ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с первым и вторым входами первоготриггера, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены с первым и вторым входами второго триггера, и формирователь кодовых импульсов, входы Koroporo соединены с выходами триггеров, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью упрошения и повышения надежности преобразователя, в него введены второй формирователй . импульсов и элел1ент И, входы которого соединены с первым и восьмым выходами суммо--вычитающего биска, выходы первого и пятого, третьего и седьмого, второго и шестого элементов ЗАПРЕТ, а также четвертого элемента ЗАПРЕТ и элемента И соединены соответственно попарно с входами первых четырех элементов

ИЛИ, второй формирователь импульсов подключен к выходу генератора, выходы формирователей импульсов через пятый элемент ИЛИ соединены с третьими входалли триггеров.

Исгочники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 415691, кл. 6 08 С 9/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

К 894768, кл. Ci 08 С 9/00, 1980 (прототип):

Составитель Е. Вударина

Редактор С.. Стащишина Техред М.Надь Корректор Е.Рошко

Заказ 10168/70

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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