RU2265954C1 - Transformer of shaft rotation angle to code - Google Patents

Transformer of shaft rotation angle to code Download PDF

Info

Publication number
RU2265954C1
RU2265954C1 RU2004114325/09A RU2004114325A RU2265954C1 RU 2265954 C1 RU2265954 C1 RU 2265954C1 RU 2004114325/09 A RU2004114325/09 A RU 2004114325/09A RU 2004114325 A RU2004114325 A RU 2004114325A RU 2265954 C1 RU2265954 C1 RU 2265954C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
code
output
outputs
converter
Prior art date
Application number
RU2004114325/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.И. Джанджгава (RU)
Г.И. Джанджгава
А.Н. Хробостов (RU)
А.Н. Хробостов
Д.А. Чернышев (RU)
Д.А. Чернышев
Original Assignee
Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро filed Critical Открытое акционерное общество Раменское приборостроительное конструкторское бюро
Priority to RU2004114325/09A priority Critical patent/RU2265954C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2265954C1 publication Critical patent/RU2265954C1/en

Links

Abstract

FIELD: computers, can be implemented in automatics and information-measurement equipment engineering.
SUBSTANCE: device has sine/cosine transformer indicators, commutator, integrators, threshold elements, element 4AND-NOT, block for launching and stopping integrators, functional transformer of relation of voltages to code, operative memorizing device, permanent memorizing device, computing device, threshold device, counter.
EFFECT: higher autonomy, control depth and trustworthiness of outputted information.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразователям угла поворота вала в код, и может быть использовано в системах обработки данных.The invention relates to the field of computer technology, in particular to converters of the angle of rotation of the shaft into a code, and can be used in data processing systems.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный трансформаторный датчик, селектор октантов, суммирующие масштабные усилители, линейные множительные устройства, суммирующий блок, масштабные устройства, компаратор, регистр и блок управления (см. а.с. СССР №416717, кл. G 08 C 9/00, 1972 г.).A known converter of the angle of rotation of the shaft into a code containing a sine-cosine transformer sensor, an octant selector, summing scale amplifiers, linear multipliers, a summing block, scale devices, a comparator, a register and a control unit (see AS USSR No. 416717, cl G 08 C 9/00, 1972).

Недостатком преобразователя является его сложность, невысокая точность и низкая достоверность выдаваемой информации.The disadvantage of the converter is its complexity, low accuracy and low reliability of the issued information.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь угла поворота вала в код, принятый за прототип и содержащий (см. а.с. СССР №481929, кл. G 08 C 9/04, 1975 г.) синусно-косинусные трансформаторные датчики, выходы которых подключены ко входам коммутатора, выходы которых подключены ко входам интеграторов непосредственно и через пороговые элементы, настроенные попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения, подключены ко входам элемента 4И-НЕ, выход которого подключен ко входу блока запуска и остановки интеграторов, выход которого подключен к управляющему входу функционального преобразователя отношения напряжений в код и к управляющим входам интеграторов, выходы которых подключены ко входам функционального преобразователя отношения напряжений в код.Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a shaft rotation angle converter into a code adopted as a prototype and containing (see AS USSR No. 481929, class G 08 C 9/04, 1975) sine-cosine transformer sensors, the outputs of which are connected to the inputs of the switch, the outputs of which are connected to the inputs of integrators directly and through threshold elements tuned in pairs to positive and negative threshold voltages, connected to the inputs of the 4I-NOT element, the output of which is connected to the input of the unit and start and stop integrators, the output of which is connected to the control input of the functional converter of the voltage-to-code ratio and to the control inputs of integrators, whose outputs are connected to the inputs of the functional converter of the voltage-to-code ratio.

Недостатком преобразователя является низкая достоверность выдаваемой информации, обусловленная невозможностью обнаружения кратковременных сбоев и искажений преобразуемой и передаваемой информации с синусно-косинусных трансформаторных датчиков в рабочем режиме.The disadvantage of the converter is the low reliability of the information provided, due to the inability to detect short-term failures and distortions of the converted and transmitted information from the sine-cosine transformer sensors in the operating mode.

Цель изобретения - повышение автономности, глубины контроля и достоверности выдаваемой преобразователем информации.The purpose of the invention is to increase the autonomy, depth of control and reliability of the information issued by the converter.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные трансформаторные датчики, выходы которых подключены ко входам коммутатора, выходы которого через пороговые элементы, настроенные попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения, подключены ко входам элемента 4И-НЕ, выход которого подключен ко входу блока запуска и остановки интеграторов, выход которого подключен к управляющему входу функционального преобразователя отношения напряжений в код и к управляющим входам интеграторов, выходы которых подключены ко входам функционального преобразователя отношения напряжений в код, введены оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, вычитающее устройство, пороговое устройство и счетчик, вход которого подключен к выходу блока запуска и остановки интеграторов, а выход - к управляющему входу коммутатора и входам считывания оперативного и постоянного запоминающих устройств, информационные выходы функционального преобразователя отношения напряжений в код подключены к информационным входам оперативного запоминающего устройства, к первым информационным входам вычитающего устройства и одновременно являются первым выходом преобразователя, управляющий выход функционального преобразователя отношения напряжений в код подключен ко входу управления порогового устройства и входу записи оперативного запоминающего устройства, выходы которого подключены ко вторым информационным входам вычитающего устройства, выходы которого подключены к первым входам порогового устройства, вторые входы которого подключены к выходам постоянного запоминающего устройства, а выход является вторым выходом преобразователя.This goal is achieved by the fact that the shaft angle converter into a code containing sine-cosine transformer sensors, the outputs of which are connected to the inputs of the switch, the outputs of which through threshold elements configured in pairs for positive and negative threshold voltages, are connected to the inputs of the 4I-NOT element the output of which is connected to the input of the start and stop unit of integrators, the output of which is connected to the control input of the functional converter of the voltage-to-code ratio and to the control integrator moves, the outputs of which are connected to the inputs of the voltage-to-code ratio functional converter, are introduced into the memory, read-only memory, subtractor, threshold device and counter, the input of which is connected to the output of the integrator start and stop unit, and the output to the control input of the switch and read inputs of operational and read-only memory devices, the information outputs of the functional converter of the voltage-to-code ratio are connected to formation inputs of random access memory, to the first information inputs of the subtracting device and at the same time are the first output of the converter, the control output of the functional converter of the voltage-to-code ratio is connected to the control input of the threshold device and the recording input of random access memory, the outputs of which are connected to the second information inputs of the subtracting device, the outputs of which are connected to the first inputs of the threshold device, the second inputs of which are connected They are connected to the outputs of the read-only memory, and the output is the second output of the converter.

Структурная схема преобразователя угла поворота вала в код приведена на чертеже.The block diagram of the Converter angle of rotation of the shaft in the code shown in the drawing.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусные трансформаторные датчики 1, интеграторы 3, функциональный преобразователь 4 отношения напряжений в код, пороговые элементы 5 и 6, элемент 4И-НЕ 7, блок 8 запуска и остановки интеграторов, счетчик 9, оперативное запоминающее устройство 10, вычитающее устройство 11, пороговое устройство 12 и постоянное запоминающее устройство 13.The converter of the angle of rotation of the shaft into a code contains sine-cosine transformer sensors 1, integrators 3, a functional converter 4 of the voltage-to-code ratio, threshold elements 5 and 6, element 4I-NOT 7, the integrator start and stop unit 8, counter 9, random access memory 10, a subtractor 11, a threshold device 12, and read-only memory 13.

Выходы синусно-косинусных трансформаторных датчиков 1 соединены со входами коммутатора 2, выходы коммутатора 2 соединены со входами интеграторов 3 непосредственно и через пороговые элементы 5 и 6, настроенные попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения, соединены со входами элемента 4И-НЕ 7, выход элемента 4И-НЕ 7 соединен со входом блока 8 запуска и остановки интеграторов, выход блока 8 запуска и остановки интеграторов соединен с управляющими входами интеграторов 3, с управляющим входом функционального преобразователя 4 отношения напряжений в код и со входом счетчика 9, выход счетчика 9 соединен с управляющим входом коммутатора 2 и входами считывания оперативного запоминающего устройства 10 и постоянного запоминающего устройства 13, информационные выходы функционального преобразователя 4 отношения напряжений в код соединены с информационным входами оперативного запоминающего устройства 10, с первыми информационными входами вычитающего устройства 11 и одновременно являются первым выходом преобразователя, управляющий выход функционального преобразователя 4 отношения напряжений в код соединен со входом записи оперативного запоминающего устройства 10 и со входом управления порогового устройства, выходы оперативного запоминающего устройства 10 соединены со вторыми информационными входами вычитающего устройства 11, выходы вычитающего устройства 11 соединены с первыми входами порогового устройства 12, выходы постоянного запоминающего устройства 13 соединены со вторыми входами порогового устройства 12, выход порогового устройства 12 является вторым выходом преобразователя.The outputs of the sine-cosine transformer sensors 1 are connected to the inputs of the switch 2, the outputs of the switch 2 are connected to the inputs of the integrators 3 directly and through threshold elements 5 and 6, tuned in pairs for positive and negative threshold voltages, connected to the inputs of the element 4I-NOT 7, the output of the element 4I-NOT 7 is connected to the input of the integrator start and stop unit 8, the output of the integrator start and stop unit 8 is connected to the control inputs of the integrators 3, with the control input of the functional converter 4 from voltage to the code and with the input of the counter 9, the output of the counter 9 is connected to the control input of the switch 2 and the read inputs of the random access memory 10 and the read-only memory 13, the information outputs of the functional converter 4 of the voltage-to-code ratio are connected to the information inputs of the random access memory 10, with the first information inputs of the subtractor 11 and at the same time are the first output of the converter, the control output of the functional converter 4, the voltage relationship in the code is connected to the recording input of random access memory 10 and to the control input of the threshold device, the outputs of random access memory 10 are connected to the second information inputs of the subtracting device 11, the outputs of the subtracting device 11 are connected to the first inputs of the threshold device 12, the outputs of the read-only memory 13 are connected to the second inputs of the threshold device 12, the output of the threshold device 12 is the second output of the converter.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом.The Converter angle of rotation of the shaft in the code works as follows.

Напряжения с выходов синусно-косинусных трансформаторных датчиков 1, пропорциональные sinαi и cosαi, через коммутатор 2, согласно выбранному счетчиком 9 адресу, соответствующему определенному входному параметру, последовательно во времени подключаются ко входам интеграторов 3, которые интегрируют входные напряжения в течение половины периода сигнальных напряжений, что обеспечивается пороговыми элементами 5 и 6, настроенными попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения, элементом 4И-НЕ 7 и блоком 8 запуска и остановки интеграторов и, тем самым, позволяет исключить ошибку от квадратурной составляющей и высших гармоник, кратных двум. Напряжения с выходов интеграторов 3, пропорциональные sinαi и cosαi, поступают на входы функционального преобразователя 4 отношения напряжений в код, который преобразует их в код угла Nαi.The voltages from the outputs of the sine-cosine transformer sensors 1, proportional to sinαi and cosαi, through the switch 2, according to the address selected by the counter 9, corresponding to a certain input parameter, are sequentially connected in time to the inputs of integrators 3, which integrate the input voltages for half the period of the signal voltages, this is ensured by threshold elements 5 and 6, tuned in pairs for positive and negative threshold voltages, element 4I-NOT 7 and block 8 start and stop integral tori and thereby eliminates the error from the quadrature component and the higher harmonics that are multiples of two. The voltages from the outputs of the integrators 3, proportional to sinαi and cosαi, are applied to the inputs of the functional converter 4 of the voltage ratio into a code that converts them into the angle code Nαi.

В каждом цикле преобразования код угла Nαi из функционального преобразователя 4 отношения напряжений в код, соответствующий определенному параметру Xi, по сигналу конец преобразования (КП) записывается в i-ую ячейку оперативного запоминающего устройства 10. Оперативное запоминающее устройство 10 предназначено для хранения кодовой информации угла (Nαi-Nαm) каждого из параметров в течение одного цикла опроса, а постоянное запоминающее устройство 13 - для хранения пороговых значений, соответствующих скорости и диапазону изменения каждого из считываемых параметров.In each conversion cycle, the angle code Nαi from the voltage ratio to functional code converter 4 to the code corresponding to a certain parameter Xi, by the signal, the conversion end (CP) is recorded in the ith cell of random access memory 10. Random access memory 10 is designed to store angle code information ( Nαi-Nαm) of each of the parameters during one polling cycle, and read-only memory 13 for storing threshold values corresponding to the speed and range of variation of each called parameters.

Таким образом, по сигналу счетчика 9, соответствующему определенному входному параметру, на выходе оперативного запоминающего устройства 10 будет присутствовать кодовая информация Nαi, считанная в предыдущем цикле опроса одного из входных параметров, а на выходе постоянного запоминающего устройства 13 - пороговое значение, соответствующее i-му параметру.Thus, according to the signal of the counter 9, corresponding to a certain input parameter, at the output of the random access memory 10, there will be code information Nαi read in the previous polling cycle of one of the input parameters, and the threshold value corresponding to the ith parameter.

Следовательно, в каждом цикле преобразования на первом и втором входах вычитающего устройства 11 будут присутствовать кодовые информации, соответствующие одному из параметров в текущем (tj) и в предшествующем (tj-1) циклах преобразования. Вычитающее устройство 11 формирует значение разности этих величин, т.е.:Therefore, in each conversion cycle, at the first and second inputs of the subtracting device 11, code information corresponding to one of the parameters in the current (tj) and in the previous (tj-1) conversion cycles will be present. The subtracting device 11 generates a difference value of these quantities, i.e.:

Figure 00000002
Figure 00000002

Величина разности ΔNαi с выхода вычитающего устройства 11 поступает на первый вход порогового устройства 12, на второй вход которого поступает пороговое значение Пi из постоянного запоминающего устройства 13, которое выбирается исходя из максимально возможной (допустимой) скорости и диапазона изменения i-го параметра. Пороговое устройство 12 сравнивает эти значения по абсолютной величине. Если в результате сравнения абсолютная величина:The value of the difference ΔNαi from the output of the subtracting device 11 is fed to the first input of the threshold device 12, the second input of which receives the threshold value Pi from the read-only memory 13, which is selected based on the maximum possible (permissible) speed and range of variation of the ith parameter. The threshold device 12 compares these values in absolute terms. If, as a result of the comparison, the absolute value:

Figure 00000003
Figure 00000003

пороговое устройство 12 вырабатывает потенциал, соответствующий уровню "лог.0", что говорит о правильности обработанной информации в опрашиваемом цикле преобразования и соответствует исправной работе преобразователя, а если в результате сравнения абсолютная величина:the threshold device 12 generates a potential corresponding to the level of "log.0", which indicates the correctness of the processed information in the polled conversion cycle and corresponds to the correct operation of the converter, and if, as a result of the comparison, the absolute value:

Figure 00000004
Figure 00000004

пороговое устройство 12 вырабатывает потенциал, соответствующий уровню "лог. 1", что говорит о произошедшем сбое или искажении обработанной информации в опрашиваемом цикле преобразования и свидетельствует о неисправной работе преобразователя.threshold device 12 generates a potential corresponding to the level of "log. 1", which indicates a failure or distortion of the processed information in the polled conversion cycle and indicates a malfunctioning converter.

Таким образом, введение в преобразователь угла поворота вала в код оперативного запоминающего устройства, постоянного запоминающего устройства, вычитающего устройства, порогового устройства и счетчика позволяет получать информацию как о кратковременных сбоях, так и о ее искажениях, вызванных дестабилизирующими факторами (прерываниями питания, бросками и пульсациями питающих напряжений и т.п.), и тем самым повысить автономность, глубину контроля и достоверность выдаваемой преобразователем информации.Thus, the introduction of an angle of rotation of the shaft into the code of the random access memory, read-only memory, subtractor, threshold device and counter allows you to receive information about both short-term failures and its distortions caused by destabilizing factors (power interruptions, surges and pulsations supply voltages, etc.), and thereby increase the autonomy, depth of control and reliability of the information issued by the converter.

Claims (1)

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусные трансформаторные датчики, выходы которых подключены ко входам коммутатора, выходы которого подключены ко входам интеграторов непосредственно и через пороговые элементы, настроенные попарно на положительные и отрицательные пороговые напряжения, подключены ко входам элемента 4И-НЕ, выход которого подключен ко входу блока запуска и остановки интеграторов, выход которого подключен к управляющему входу функционального преобразователя отношения напряжений в код и к управляющим входам интеграторов, выходы которых подключены ко входам функционального преобразователя отношения напряжений в код, отличающийся тем, что в него введены оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, вычитающее устройство, пороговое устройство и счетчик, вход которого подключен к выходу блока запуска и остановки интеграторов, а выход - к управляющему входу коммутатора и входам считывания оперативного и постоянного запоминающих устройств, информационные выходы функционального преобразователя отношения напряжений в код подключены к информационным входам оперативного запоминающего устройства, к первым информационным входам вычитающего устройства и одновременно являются первым выходом преобразователя, управляющий выход функционального преобразователя отношения напряжений в код подключен ко входу управления порогового устройства и входу записи оперативного запоминающего устройства, выходы которого подключены ко вторым информационным входам вычитающего устройства, выходы которого подключены к первым входам порогового устройства, вторые входы которого подключены к выходам постоянного запоминающего устройства, а выход является вторым выходом преобразователя.A converter of the angle of rotation of the shaft into a code containing sine-cosine transformer sensors, the outputs of which are connected to the inputs of the switch, the outputs of which are connected to the inputs of the integrators directly and through threshold elements tuned in pairs to positive and negative threshold voltages, connected to the inputs of the 4I-NOT element, the output of which is connected to the input of the integrator start and stop unit, the output of which is connected to the control input of the functional converter of the voltage-to-code ratio and to the control inputs of integrators, the outputs of which are connected to the inputs of the functional converter of the voltage-to-voltage ratio into a code, characterized in that random access memory, read-only memory, a subtracting device, a threshold device and a counter are input into it, the input of which is connected to the output of the integrator start and stop unit, and the output is to the control input of the switch and read inputs of operational and read-only memory devices, information outputs of the functional converter carrying voltage in the code is connected to the information inputs of random access memory, to the first information inputs of the subtracting device and at the same time is the first output of the converter, the control output of the functional converter of the voltage-to-code ratio is connected to the control input of the threshold device and the recording input of random access memory, the outputs of which are connected to the second information inputs of the subtractor, the outputs of which are connected to the first inputs of the threshold device three, the second inputs of which are connected to the outputs of a read-only memory device, and the output is the second output of the converter.
RU2004114325/09A 2004-05-13 2004-05-13 Transformer of shaft rotation angle to code RU2265954C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114325/09A RU2265954C1 (en) 2004-05-13 2004-05-13 Transformer of shaft rotation angle to code

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114325/09A RU2265954C1 (en) 2004-05-13 2004-05-13 Transformer of shaft rotation angle to code

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2265954C1 true RU2265954C1 (en) 2005-12-10

Family

ID=35868772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004114325/09A RU2265954C1 (en) 2004-05-13 2004-05-13 Transformer of shaft rotation angle to code

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265954C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5827812B2 (en) Angle detector
US6018318A (en) Method and apparatus for determining the phase angle in position transmitters with sinusoidal output signals
KR20100090297A (en) Rotation angle detection apparatus
CN101266154A (en) Position detector
EP3483563A1 (en) Resolver device
EP2789988A2 (en) Position detection apparatus
EP1697697A1 (en) Position determining
US6768956B2 (en) High precision position detecting apparatus capable of removing error contained in signal
JP2007064771A (en) Error correction device for encoder
US9140581B2 (en) Position detector
JP4508103B2 (en) Position detection method
RU2265954C1 (en) Transformer of shaft rotation angle to code
US20100088053A1 (en) Phase detection device and position detection device
US6894629B2 (en) Resolver/digital converter
JP4914811B2 (en) Electronic equipment
CN112880712A (en) Magneto-optical absolute encoder, and method and device for determining position of moving equipment
CN114485756A (en) Detection apparatus and method of rotary encoder, and computer-readable storage medium
RU2265953C1 (en) Device for transforming shaft rotation angle to code
RU2310984C1 (en) Transformer of shaft rotation angle to code
US10989572B2 (en) Apparatus and method for checking the plausibility of an excitation signal for a rotary encoder
RU2250561C2 (en) Shaft angle-of-turn-to-code converter
RU2270519C1 (en) Transformer of shaft rotation angle to code
RU2260906C2 (en) Shaft angle-of-turn-to-code converter
RU2210184C2 (en) Angle of shaft turn to code converter
RU2282938C1 (en) Transformer of shaft rotation angle to code

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180514