RU1786663C - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател . Преобразователь содержит фазо вращатель 1, компараторы 2 и 3, элементы И 4 и 5, триггеры 6 и 7, элементы И 8-10, блок 11 управлени , источник 12 команды Пуск, реверсивный счетчик 13, триггеры 1.4 и 15, элементы И 16 и 17, элементы ИЛИ 18 и 19, триггеры 20 и 21, элементы И 22 и 23, реверсивный счетчик 24, элемент И 25, дифференцирующие элементы 26, 28, 30 и 32, элементы И 27, 29 и 31 и генератор 33 импульсов. Преобразователь подсчитывает импульсы генератора 33 скважностью 2 в течение всех временных интервалов, а старт- и стоп-импульсы производ т только коммутацию поступлени  этих импульсов на вход реверсивного счетчика. Это эквивалентно увеличению вдвое количества суммируемых временных интервалов при том же времени измерени . 1 ил. fe

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  св зи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовател .

На чертеже приведена блок-схема преобразовател  угла поворота вала в код.

Преобразователь угла поворота вала в код содержат фазовращатель 1, компараторы 2 и 3, элементы И 4 и 5, триггеры 6 и 7, элементы И 8-10.. блок 11 управлени , источник 12 команд ы Пуск, реверсивный счетчик 13, триггеры 14 и 15, элементы И 16 и 17, элементы ИЛИ 18 и 19, триггеры 20 и 21, элементы И 22 и 23, реверсивный счетчик 24, элемент И 25, дифференцирующий элемент 26, элемент И 27, дифференцирующий элемент 28, элемент И 29, дифференци- рующий элемент 30, элемент И 31, дифференцирующий элемент 32, генератор 33 импульсов; Блок 11 управлени  содержит триггеры 34 и 35, счетчик 36, дешифратор 36, дешифратор 37, элемент И 38.

Преобразователь работает следующим образом.

Фазовращатель 1 формирует два синусоидальных сигнала, сдвиг по фазе которых пропорционален измер емому углу поворо- та. Компаратор 2 формирует последовательность старт-импульсов, а компаратор 2 формирует последовательность стоп-импульсов . По приходу команды ПУСК от источника 12 триггеры 34 и 35 устанавливаютс  в состо ние 1, элементы И 4 и И 5 открываютс . Первый старт или стоп- импульс, прошедший через элементы И 4 или 5 устанавливают соответствующий триггер 6 или 7 в состо ние 1, открыва  эле- менты И 8, И 23, И 25 или элементы И 9, И 22, И 29. Импульсы с генератора 33 поступают на входы сложени  или вычитани  реверсивного счетчика 13. Если число импульсов в первой пачке превысит величину, соответ- ствующую половине периода между соседними старт-импульсами, срабатывает дешифратор 37 и выходной сигнал с элемента И 38 устанавливает триггеры 6, 7 и ревер- сивный счетчик 13 в состо ние 0. Следующа  пачка импульсов будет об зательно меньше половины периода между соседними старт-импульсами. Если цикл преобразовани  началс  с короткой пачки от старт-импульса, то триггеры 14 и 20 уста- навливаютс  в состо ние 1 по переднему фронту выходного сигнала с элемента И 8. Импульсы с генератора 33 поступают через открытый элемент И 25 на вход сложени  реверсивного счетчика 13.

По приходу стоп-импульса триггер 7 устанавливаетс  в состо ние 1, элементы И 8, И 23 и И 25 закрываютс , открываетс  элемент И 10, триггеры 6, 7, 34 устанавливаютс  в состо ние 0, а триггер 15 - в состо ние 1, открываетс  элемент И 16, и импульсы с генератора 33 поступают на вход вычитани  реверсивного счетчика 13, емкость которого равна отношению частот генератора 33 и старт-импульсов. Переполнение реверсивного счетчика 13 не проходит через закрытый элемент И 22 на вход реверсивного счетчика 24. По приходу старт-импульса триггер 6 устанавливаетс  в состо ние 1, открываютс  элементы И 8, И 23, И 25, триггер 15 устанавливаетс  в состо ние О, в счетчик 36 добавл етс  1, а на вход сложени  реверсивного счетчика 13 поступают импульсы с генератора 33 через открытый элемент И 25. Импульсы переполнени  реверсивного счетчика 13 поступают на вход сложени  реверсивного счетчика 24 через открытый элемент И 23.

Триггер 20 и элементы 26-28 предназначены дл  формировани  импульсов переполнени  при подсчете длинных пачек от стоп- до старт-импульсов. Вычитание этих пачек должно быть эквивалентно сложению коротких пачек от старт-до стоп-импульсов. Длинные пачки  вл ютс  дополнением коротких пачек до полной емкости реверсивного счетчика 13. Если при вычитании длинной пачки происходит переполнение реверсивного счетчика 13, то при эквивалентном сложении короткой пачки переполнени  нет. Поэтому переполнение реверсивного счетчика 13 при вычитании длинных пачек не проходит через закрытый элемент И 22 на вход вычитани  реверсивного счетчика 24. Если при вычитании длинной пачки нет переполнени  реверсивного счетчика 13, то при эквивалентном сложении короткой пачки от старт- до стоп-импульса должно быть переполнение и поэтому его надо сформировать. По заднему фронту выходного сигнала элемента И 8, сформированному дифференцирующим элементом 26, триггер 20 устанавливаетс  в состо ние 1. Сигналом переполнени  реверсивного счетчика 13 триггер 20 сбрасываетс  в 0. Поскольку в этот момент элемент И 27 закрыт, то на вход реверсивного счетчика 24 сигнала не поступит. Если переполнени  при подсчете длинной пачки не было, то передним фронтом выходного сигнала элемента И 8 триггер 20 сбрасываетс  в 0, а на вход сложени  реверсивного счетчика 24 поступает импульс с выхода элемента И 27. Аналогичный импульс на выходе элемента И

27 сформируетс  при сбросе в 0 триггера 20 выходным сигналом триггера 14,

За один цикл преобразовани  изменение временного интервала между старт- и стоп-импульсами не должно превысить половину периода между старт-импульсами. Это одно из условий нормального функционировани  преобразовател . Если формируетс  подр д два стоп-импульса, это значит, что в фазовращателе 1 произошел переход через границу полюсного делени  в сторону уменьшени  угла. По приходу второго стоп-импульса на выходе элемента И 9 формируетс  сигнал, триггер 14 устанавливаетс  в 0. Импульсы с генератора 33 поступают через открытый элемент И 29 на вход вычитани  реверсивного счетчика 13, а импульсы переполнени  при вычитании поступают на вход реверсивного счетчика 24 через открытый элемент И 22. По приходу старт-импульса триггер 6 устанавливаетс  в состо ние 1, элемент И 9, И 22 и И 29 закрываютс , открываетс  элемент И 10, триггеры 6 и 7 устанавливаютс  в 0, а триггер 15 - в состо ние 1. Импульсы с генератора 33 поступают на вход сложени  реверсивного счетчика 13 через открытый элемент И 17 до прихода очередного стоп-импульса.

Триггер 21 и элементы 30, 31 и 32 предназначены дл  формировани  импульсов переполнени  при подсчете длинных пачек от старт- до стоп-импульсов. Их работа аналогична работе триггера 20 и элементов 26, 27, 28. Импульсы на выходе элемента И 31 формируютс  только тогда, когда при подсчете длинной пачки от старт-импульса до стоп-импульса не было переполнени  реверсивного счетчика 13 и триггер 21 не установилс  в 0. Тогда по переднему фронту сигнала с элемента И 9 триггер 21 устанавливаетс  в 0, открываетс  элемент И 31 и его выходной сигнал поступает на вход вычитани  реверсивного счетчика 24.

Установка триггера 14 в 1в цикле преобразовани  происходит тогда, когда формируютс  подр д два старт-импульса. Причиной этого  вл етс  переход через границу полюсного делени  фазовращател  1 в сторону увеличени  угла.

Триггер 15 устанавливаетс  в 1 выходным сигналом элемента И 10 и сбрасываетс  в О выходными сигналами элементов И 8 и И 9. Число срабатываний триггера 15 подсчитываетс  счетчиком 36, при переполнении которого триггер 35 сбрасываетс  в О, элементы И 4 и И 5 закрываютс , цикл преобразовани  заканчиваетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, выходы

   которого через компараторы подключены к первому и второму элементам И, выходы элементов И подключены к единичным входам соответствующих триггеров, единичный выход первого триггера и нулевой выход второго триггера подключены к третьему элементу И, единичный выход второго триггера и нулевой выход первого триггера подключены к четвертому элементу И, еди0 ничные выходы первого и второго триггеров подключены к п тому элементу И, выход которого подключён к нулевым входам первого и второго триггеров и первому входу блока управлени , второй вход которого со5 единен с источником команды Пуск, а третий вход - с первым выходом реверсивного счетчика, первый выход блока управлени  подключен к управл ющим входам первого и второго элементов И, а второй выход - к

   0 нулевым входам реверсивного счетчика, первого и второго триггеров, генератор импульсов , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены четыре дополнительных

   5 триггера, восемь дополнительных элементов И, два элемента ИЛИ, четыре дифференцирующих элемента и дополнительный реверсивный счетчик, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к уста0 новочным входам первого дополнительного триггера и нулевому входу второго дополнительного триггера, один выход которого подключен к первым входам первого и второго дополнительных элементов И, вторые

   5 входы которых соединены с выходами первого дополнительного триггера, а выходы через первый и второй элементы ИЛИ подключены соответственно к входам вычитани  и сложени  реверсивного счетчика,

   0 второй и третий выходы реверсивного счетчика подключены к нулевым входам третьего и четвертого дополнительных триггеров и через третий и четвертый дополнительные элементы И подключены к входам вычита5 ни  и сложени  дополнительного реверсивного счетчика, выход третьего элемента И подключен к управл ющим входам четвертого и п того дополнительных элементов И и входу первого дифференцирующего эле0 мента, один выход которого подключен к единичному входу третьего дополнительного триггера, а другой выход - к нулевому входу третьего дополнительного триггера и одному входу шестого дополнительного эле5 мента И, другой вход которого через второй дифференцирующий элемент соединен с . выходом третьего дополнительного триггера , выход четвертого элемента И подключен к управл ющим входам третьего и седьмого дополнительных элементов И и входу третьего дифференцирующего элемента, один выход которого подключен к единичному входу четвертого дополнительного триггера , а другой выход - к нулевому входу этого триггера и к одному входу восьмого дополнительного элемента И, другой вход которого через четвертый дифференцирующий элемент соединен с выходом четвертого дополнительного триггера, выходы п того и седьмого дополнительных элементов И под- ключены соответственно к второму и первому элементам ИЛИ, выходы шестого и восьмого дополнительных элементов И под

   ключены к входам сложени  и вычитани  дополнительного реверсивного счетчика, выход п того элемента И подключен к единичному входу второго дополнительного триггера, другой выход которого подключен к четвертому входу блока управлени , генератор импульсов подключен к входам п того и седьмого дополнительных элементов И и третьим входам первого и второго дополнительных элементов И, а выходы первого дополнительного триггера подключены к нулевым входам соответственно третьего и четвертого дополнительных триггеров.

   Ґ