SU1124361A1 - Shaft turn angle encoder - Google Patents

Shaft turn angle encoder Download PDF

Info

Publication number
SU1124361A1
SU1124361A1 SU833629596A SU3629596A SU1124361A1 SU 1124361 A1 SU1124361 A1 SU 1124361A1 SU 833629596 A SU833629596 A SU 833629596A SU 3629596 A SU3629596 A SU 3629596A SU 1124361 A1 SU1124361 A1 SU 1124361A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
input
outputs
output
key
Prior art date
Application number
SU833629596A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Иванов
Борис Александрович Сарычев
Виталий Федорович Руденко
Петр Петрович Гараев
Юрий Борисович Куркин
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6324
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 Предприятие П/Я Р-6324 filed Critical Предприятие П/Я Р-6324
Priority to SU833629596A priority Critical patent/SU1124361A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1124361A1 publication Critical patent/SU1124361A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРО ТА ВАЛА В КОД, содержащий источник питани , выход которого соединен с входом датчика угла, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым аналоговыми входами блока выбора октанта, первый и второй вы-ч ходы которого соединены с аналоговыми входами первого и второго функциональных делителей напр жени  соответственно, выходы которых соединены с входами блока вычитани , реверсивный счетчик, пр мые и инверсные выходы младших разр дов которого соединены с цифровыми входами первого и второго функциональных делителей напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены формирователь импульсов, ключ, два компаратора, два триггера , три элемента И, элемент ЙЖ, вход блока вычитани  соединен через ключ с входами компараторов, выходы которых соединены с входами первого триггера, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами реверсивного счетчика и элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, (О выход которого соединен с вторь1ми входами первого и второго элементов . И, выход источника питани  соединен с входом формировател  импульсов, а с первый выход которого соединен с управл ющим входом ключа и вторым входом второго триггера, а второй ю выход соединен с вторым входом третьего элемента И, выходы трех 41ь старших разр дов реверсивного счетчиСО Од ка соединены с ц)ровыми входами блока вьйора октанта.ANGLE CONVERTOR TURN THE SHAFT INTO THE CODE containing the power source, the output of which is connected to the input of the angle sensor, the first and second outputs of which are connected to the first and second analog inputs of the octant selection unit, the first and second high-speed strokes of which are connected to the analog inputs of the first and the second functional voltage dividers, respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the subtraction unit, the reversible counter, the forward and inverse outputs of the lower bits of which are connected to the digital inputs of the first and second functions Functional voltage dividers, characterized in that, in order to improve the accuracy of the converter, a pulse driver, a key, two comparators, two triggers, three AND elements, an IL element, the input of the subtraction unit are connected via a key to the inputs of the comparators whose outputs are connected with the inputs of the first trigger, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second elements AND, respectively, whose outputs are connected to the first and second inputs of the reversible counter and the OR element, the output of which is connected to the first m input of the second trigger, the output of which is connected to the first input of the third element I, (O the output of which is connected to the second inputs of the first and second elements. And, the output of the power source is connected to the input of the pulse former, and the first output of which is connected to the control input of the key and the second input of the second trigger, and the second output is connected to the second input of the third element I, the outputs of the three 41st bits of the reversing counter connected to the central inputs of the vitior octant block.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  использовани  в измерительных систе мах и цифровых след щих системах. Известен преобразователь угла поворота ротора сельсина в цифровой код, содержащий сельсин, трансформа тор, сумматор, два усилител -ограни чител , двоичный счетчик lj . Недостатком этого преобразовател   вл етс  то, что двоичный счетчи реагирует не только наполезньй сиг нал, но и на сигнал помехи, амплитуда которого выше порога чувствительности схемы управлени  двоичным счетчиком. Таким образом, дл  обеспечени  помехоустойчивости преобразовател  необходимо увеличить порог чувствительности схемы управлени  двоичным счетчиком выше максимальной амплитуды сигнала помехи, что влечет за собой снижение точнос ти преобразовател . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник питани , выход которого соединен со входом датчика угла, первьй и второй выходы которого соединены с первым и вторым аналоговыми входа ми блока выбора октантов, первый и второй выходы которого соединены с аналоговыми входами первого и второго функциональных делителей напр жени  соответственно, выходы которых соединены со входами блока вычитани , реверсивный счетчик, пр  мые и инверсные выходы млалших разр дов которого соединены с цифровыми входами первого и второго функциональных делителей напр жени , усилитель, фазочувствительный выпр  митель, генератор импульсов 2J . Недостатком известного преобразовател   вл етс  низка  точность из-за вли ни  помехи на работу ревеThe invention relates to computing and is intended for use in measuring systems and digital tracking systems. The known converter of the rotation angle of the rosin of the selsyn into a digital code containing the selsyn, a transformer, an adder, two amplifiers — a limiter, a binary counter lj. The disadvantage of this converter is that the binary counter reacts not only to the useful signal, but also to the disturbance signal, whose amplitude is higher than the threshold of the binary counter control circuit. Thus, in order to ensure the noise immunity of the converter, it is necessary to increase the sensitivity threshold of the binary counter control circuit above the maximum amplitude of the interference signal, which entails a decrease in the accuracy of the converter. The closest to the present invention is a shaft rotation angle converter into a code comprising a power source, the output of which is connected to the input of the angle sensor, the first and second outputs of which are connected to the first and second analog inputs of the octant selection unit, the first and second outputs of which are connected to analog the inputs of the first and second functional voltage dividers, respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the subtraction unit, the reversible counter, the forward and inverse outputs of the lower bits of which are connected to digital inputs of the first and second functional voltage dividers, amplifier, phase-sensitive rectifier, 2J pulse generator. The disadvantage of the known converter is low accuracy due to the influence of interference on the roar

сивного счетчика.sive counter.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател .The aim of the invention is to improve the accuracy of the converter.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в .код, содержар1ий источник питани , выход которого соединен со входом датчика угла, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым аналоговыми входами блока выбора октанта, первый и второй выходы которого соединены с аналоговыми входами первого и второгоThe goal is achieved by the fact that in the converter of the angle of rotation of the shaft into a code containing a power source, the output of which is connected to the input of the angle sensor, the first and second outputs of which are connected to the first and second analog inputs of the octant selection unit, the first and second outputs of which are connected to analog inputs of the first and second

элемент ИШ 13, триггеры 14 и 15 и компараторы 16 и 17.element IS 13, triggers 14 and 15 and comparators 16 and 17.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Сигналы с выходов датчика 2, пропорциональные синусу и косинусу угла его поворота, поступают на блок 4 выбора октанта, управл емого кодом октанта, поступающим с трех старшихSignals from the outputs of sensor 2, proportional to the sine and cosine of its angle of rotation, are received at block 4 of the octant selection, controlled by the octant code from the three highest

разр дов реверсивного счетчика 5. Сигналы с выходов блока 4 поступают далее на входы функциональных делителей 6 и 7 напр жени , управл емых 1 функциональных делителей напр жени  соответственно, выходы которых соединены со входами блока вычитани , ренерсивный счетчик, пр мые и инверсные выходы младших разр дов которого соединены с цифровыми входами первого и второго функциональных делителей напр жени , введены формирователь импульсов, ключ, два компаратора , два триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, выход блока вычитани  соединен через ключ со входами компараторов , выходы которых соединены со входами первого триггера, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно , выходы которых соединены с йервым и вторым входами реверсивного счетчика и элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, выход источника питани  соединен со входом формировател  импульсов, первьй выход которого соединен с управл ющим входом ключа и вторьм входом второго триггера, а второй вькод соединен со вторым входом третьего элемента И, выходы трех старших разр дов реверсивного счетчика соединены с цифровыми входами блока выбора окталта. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого преобразовател  угла поворота вала в код; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы формировател  импульсов. Преобразователь угла поворота вала в код содержит источник 1 питани , датчик 2 угла, формирователь 3 импульсов , блок 4 выбора октанта, реверсивный счетчик 5, функциональные делители 6 и 7 напр жени , блок 8 вычитани , ключ 9, элементы И 10-12,the bits of the reversible counter 5. The signals from the outputs of block 4 are fed further to the inputs of functional dividers 6 and 7 of the voltage, controlled by 1 functional voltage dividers, respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the subtraction unit, rendering counter, direct and inverse outputs of lower order The poses of which are connected to the digital inputs of the first and second functional voltage dividers, a pulse shaper, a key, two comparators, two triggers, three AND elements, an OR element, and the output of the subtraction unit are connected through a key with inputs of comparators whose outputs are connected to the inputs of the first trigger, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second elements AND, respectively, whose outputs are connected to the nerve and second inputs of the reversible counter and the OR element whose output is connected to the first input of the second trigger, the output of which is connected to the first input of the third element I, the output of which is connected to the second inputs of the first and second elements I, the output of the power source is connected to the input of the pulse former, the first output otorrhea connected to the control input of the key and vtorm input of the second flip-flop and the second vkod connected to the second input of the third AND gate, the outputs of the three MSBs down counter connected to the digital inputs oktalta selecting unit. FIG. 1 shows the block diagram of the proposed converter of the angle of rotation of the shaft into a code; in fig. 2 is a timing diagram of the operation of the pulse former. The shaft rotation angle-to-code converter contains a power source 1, an angle sensor 2, a pulse shaper 3, an octant selection unit 4, a reversible counter 5, voltage dividers 6 and 7, a subtraction unit 8, a key 9, elements 10-12,

3131

соответственно пр мым и инверсным кодами в пределах октанта, поступающими с младших разр дов реверсивного счетчика 5. Сигналы с выходов функциональных делителей 6 и 7 напр жени  подаютс  на входы блока 8 вычитани , с выхода которого сигнал рассогласовани  поступает через ключ 9 на входы компараторов 16 и 17. Работой ключа 9 vпpaвл ют стробирутощие Импульсы ( UC-JPQC фиг. 2) поступающие с одного выхода формировател  3 импульсов. На другом выходе формировател  3 импульсов присутствуют счетные импульсы (D respectively, direct and inverse codes within the octant, coming from the lower bits of the reversible counter 5. Signals from the outputs of the voltage dividers 6 and 7 are fed to the inputs of the subtraction unit 8, from the output of which the error signal goes through the key 9 to the inputs of the comparators 16 and 17. By the operation of the key 9, gating pulses (UC-JPQC of Fig. 2) trigger 3 pulses coming from one output of the driver. At the other output of the imaging unit of 3 pulses there are counting pulses (D

наon

сцет фиг. 2), сдвинутые относительно стро бирующих импульсов на 90 эл.град. Последовательности импульсов синхронизованы с частотой питани  датчика 2, причем стробирующие .импульсы совпадают по времени с моментом максимума сигнала рассогласовани , а счетные импульсы - с моментом перехода сигнала рассогласовани  через ноль.scset of fig. 2), shifted relative to probing pulses by 90 degrees. The pulse sequences are synchronized with the frequency of the power supply of sensor 2, and the gating pulses coincide in time with the instant of the maximum of the error signal, and the counting pulses with the moment of transition of the error signal through zero.

С приходом стробирующего импульса триггер 15 устанавливаетс  в единичное состо ние и подготавливает элемент И 12 дл  прохождени  счетного импульса через него на входы элементов И 10 и 11. Одновременно, в течение длительности стробирующего импульса , сигнал рассогласовани  через ключ 9 подаетс  на входы компараторов 16 и 17. В зависимости от знака сигнала рассогласовани , срабатывает один из компараторов 16 или 17, который переключает триггер 14 в нулевое или единичное состо ни , что, в свою очередь, подготавливает прохождение счетного импульса через элемент И 10 или 11 на вход сложени  или вход вычитани  реверсивного сче чика 5.With the arrival of the strobe pulse, the trigger 15 is set to one state and prepares the element 12 for passing the counting pulse through it to the inputs of the elements 10 and 11. At the same time, during the duration of the strobe pulse, the error signal through the key 9 is fed to the inputs of the comparators 16 and 17 Depending on the sign of the error signal, one of the comparators 16 or 17 is triggered, which switches the trigger 14 to the zero or one state, which, in turn, prepares the passage of the counting pulse. and through the element AND 10 or 11 to the input of the addition or the input of the subtraction of the reversible counter 5.

С приходом счетного импульса ре .версивный счетчик 5 увеличивает или уменьшает свой код на одну единицу младшего разр да (в сторону уменьшени  сигнала рассогласовани ). Од4361With the arrival of the counting pulse, the reversible counter 5 increases or decreases its code by one unit of the least significant bit (in the direction of decreasing the error signal). Od4361

новременно счетный импульс с выхода элемента И 10 или 11 через элемент ИЛИ 13 устанавливает триггер 15 в нулевое состо ние, что преп тствует 5 прохождению на реверсивный счетчик 5 счетного импульса до прихода следующего стробирующего импульса. Далее цикл повтор етс .The counting pulse from the output of the element AND 10 or 11 through the element OR 13 sets the trigger 15 to the zero state, which prevents 5 counts from passing to the reversible counter 5 of the counting pulse before the next gate pulse arrives. Then the cycle repeats.

Если фазы импульсов на выходахIf the phase of the pulses at the outputs

10 формировател  3 импульсов и сигнал рассогласовани  Ьр соответствуют временной диаграмме, представленной на фиг. 2, то сигнал Up будет всегда подаватьс  на входы компараторов10, the pulse former 3 and the error signal Lp correspond to the timing diagram shown in FIG. 2, the Up signal will always be supplied to the inputs of the comparators.

15 16 и 17 в моменты максимума своего амплитудного значени , что облегчает распознавание знака компараторами 16 и 17, так как в этот момент напр жение помехи, определ емойпрежде15 16 and 17 at the moments of maximum of its amplitude value, which facilitates the recognition of the sign by the comparators 16 and 17, since at this moment the voltage of the disturbance determined by

20 всего квадратурной составл ющей,20 total quadrature component,

близко к нулю. В момент прихода счетного импульса ключ 9 закрыт, и помеха не может изменить состо ние компараторов 16 и 17,а следовательно.close to zero. At the moment of arrival of the counting pulse, the key 9 is closed, and the interference cannot change the state of the comparators 16 and 17, and therefore.

25 и состо ние реверсивного счетчика 5. Подача счетного импульса в моменты времени, когда Up 0, снижает уровень коммутационных помех, устран ет скачки напр жений и улучшает динамиJQ ку преобразовател , что повышает точность его работы. Кроме того, веро тность совпадени  случайной помехи со временем прихода стробирующего импульса пренебрежимо мала, а значит и пренебрежимо мала веро тность сбоев реверсивного счетчика 5 от случайной помехи.25 and the state of the reversible counter 5. Applying a counting pulse at times when Up 0 reduces the level of switching noise, eliminates voltage spikes and improves the dynamics of the converter, which improves its accuracy. In addition, the probability of coincidence of random interference with the time of arrival of the gating pulse is negligible, and therefore the probability of failures of the reversing counter 5 from random interference is negligible.

Осуществление преобразовани  на переменном токе и подача стробирующих импульсов в моменты равенства нулю квадратурной составл ющей сигнала датчика 2, а счетньк импульсов в моменты перехода через ноль сиг-нала рассогласовани  позвол ет повысить точность преобразовател  углаThe conversion on the alternating current and the supply of the gating pulses at the moments when the quadrature component of the sensor 2 signal is zero, and the countable pulses at the moments of crossing the zero of the error signal improves the accuracy of the angle converter

поворота вала в код по сравнению с базовым примерно в 2 раза при использовании СКВТ 1 класса и в 4-5 раз - при использовании СКВТ 111 класса.rotation of the shaft in the code compared to the base is about 2 times when using class 1 SCHMT and 4-5 times when using class 111 SCHT.

VV

Фае. IFaye. I

Claims (1)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий источник питания, выход которого соединен с входом датчика угла, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым аналоговыми входами блока выбора октанта, первый и второй вы-* ходы которого соединены с аналоговыми входами первого и второго функциональных делителей напряжения соответственно, выходы которых соединены с входами блока вычитания, реверсивный счетчик, прямые и инверсные выходы младших разрядов которого соединены с цифровыми входами первого и второго функциональных делителей напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены формирователь импульсов, ключ, два компаратора, два триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, вход блока вычитания соединен через ключ с входами компараторов, выходы которых соединены с входами первого триггера, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами реверсивного счетчика и элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход источника питания соединен с входом формирователя импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом ключа и вторым входом второго триггера, а второй выход соединен с вторым входом третьего элемента И, выходы трех старших разрядов реверсивного счетчика соединены с цифровыми входами блока выбора октанта.SHAFT ANGLE CONVERTER TO CODE, containing a power source, the output of which is connected to the input of the angle sensor, the first and second outputs of which are connected to the first and second analog inputs of the octant selection block, the first and second outputs of which are connected to the analog inputs of the first and second functional voltage dividers, respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the subtraction unit, a reversible counter, the direct and inverse outputs of the least significant bits of which are connected to the digital inputs of the first and second functional voltage dividers, characterized in that, in order to increase the accuracy of the converter, a pulse shaper, a key, two comparators, two triggers, three AND elements, an OR element, the input of the subtraction unit are connected via a key to the inputs of the comparators, the outputs of which are connected to the inputs of the first trigger, the outputs of which are connected to the first inputs of the first and second elements AND, respectively, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the reverse counter and the OR element, the output of which is connected to the first input of the second a trigger whose output is connected to the first input of the third element And, the output of which is connected to the second inputs of the first and second elements And, the output of the power source is connected to the input of the pulse shaper, the first output of which is connected to the control input of the key and the second input of the second trigger, and the second output connected to the second input of the third element AND, the outputs of the three high-order bits of the reversible counter are connected to the digital inputs of the octant selection block. SU .,,1124361SU. ,, 1124361 1 111 11
SU833629596A 1983-07-28 1983-07-28 Shaft turn angle encoder SU1124361A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833629596A SU1124361A1 (en) 1983-07-28 1983-07-28 Shaft turn angle encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833629596A SU1124361A1 (en) 1983-07-28 1983-07-28 Shaft turn angle encoder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1124361A1 true SU1124361A1 (en) 1984-11-15

Family

ID=21077206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833629596A SU1124361A1 (en) 1983-07-28 1983-07-28 Shaft turn angle encoder

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1124361A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3636554, кл. 340-347, 1972. 2. Зверев А.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Ленинградское отд. Энерги , 1974. с. 143, рис. 67 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4072893A (en) Apparatus for determining the angular position of a rotating member using reference and position elements that generate opposite polarity bipolar signals
US4587485A (en) Evaluation arrangement for a digital incremental transmitter
US4449117A (en) Encoder tracking digitizer having stable output
SU1124361A1 (en) Shaft turn angle encoder
GB1053964A (en)
GB1352529A (en) Analog-to-digital converter
US4664523A (en) Apparatus for increasing the resolution of a laser gyroscope
SU550663A1 (en) The converter of an angle of rotation of a shaft in a code
RU2017156C1 (en) Method for measuring speed of shaft rotation and device for implementation of said method
SU960888A1 (en) Photoelectric pickup dc component compensating device
SU1654973A1 (en) Shift-to-code converter
SU942091A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
US5007057A (en) Power source monitor and a rotary encoder with such a monitor
SU378804A1 (en) ANALOG-DIGITAL FOLLOWING SYSTEM
SU1629880A1 (en) Digital capacitance, inductance and resistance meter
SU1020845A1 (en) Shaft angle encoder
SU1524177A2 (en) Displacement digitizer
SU621090A1 (en) Arrangement for digital setting of three-phase voltage
SU1320652A1 (en) Shaft position pickup
SU911719A1 (en) Functional angle-to-code converter
SU601630A1 (en) Phase-code converter
SU758218A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU743193A1 (en) Series-parallel analogue-digital converter
SU894769A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU656090A1 (en) Shaft angular position-to-code converter