SU1150638A2 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт.св. № 922853, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей преобразовател  путем контрол  его работы, в него введены первый и второй триггеры, элемент задержки, одновибратор и дополнйтель ный генератор импульсов, выход которого подключен к нулевому входу первого и С-входу второго триггеров, третий выход блока управлени  через последовательно соединенные элемент задержки и одновибратор подключен к D-входу первого триггера, С-вход которого соединен с четвертю выходом блока управлени , а выход пощключей к D-входу второго триггера. (Л с

Description

ел

Эд

00 00 Изобретение относитс  к автоматическому контролю и преобразованию перемещений в код, а именно к преобразовател м угла поворота вала в код По основному авт.св. № 922853 известен преобразователь угла поворота вали, в код, содержащий фазовращатель , к первому и второму входам которого подключены выходы источника квадратурных напр жений, генератор импульсов высокой частоты, выход которого соединен с первыми входами элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам счетчика, регистр, ийформационные входы которого соединены с выходами счетчика, формирователь импульсов, четьфе ключа и блок управлени , сигнальные входы первого и второго ключей соединены соответственно с первым и вторым входами фазовращател , сигнальные.входы третьего и четвертого ключей соединены соответственно с первым и вторым выходами фазовращател , выходы ключей соединены ме аду собой и подключены к входу формировател  импульсов, выход которого соединен с входом блока управлени , первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с управл ющими входами первого, второго, треть го и четвертого ключей, п тый и шестой выходы блока управлени  подключены соответственно к вторым входам первого и второго элементов И, седьмой выход блока управлени  соединен с входом сброса счетчика и входом синхронизазщи регистра. 1Влок управлени  вьшолнен из после довательно соединенных Дйух триггеров , одновибратора и дешифратора, вход первого триггера соеданен с вхо дом блока управлени , выходы первого и второго триггеров Соединены соответственно с первым и вторым входами дешифратора, первьй: и второй выхода которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управлени , третий выход дешифратора подключен к третьему и шестому выходам блока управлени , четвертый выход которого соединен с четвертым выходом дешифратора, а п тый выход соединен с выходом первого триггера, выход одновйбратора подключен к седь кому выходу б-йока управлени  fl. Недостатком известного преобразовател   вл етс   ойвлёние недостовер ной информации при отказе отдельных блоков. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей преобразовател  путем контрол  его работы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены первый и второй триггеры, элемент задержки, одновибратор и дополнительный генератор импульсов , выход которого подключен к нулевому входу первого и С-входу второго триггеров, третий выход блока управлени  через последовательно соединенные элемент задержки и одновибратор подключен к D-входу первого триггера, С-вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени , а выход подключен к D-входу второго триггера. На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 - структурна  схема варианта технической реализации блока управлени ; на .фиг. 3 - диаграммы работы преобразовател . Преобразователь угла поворота вала в код содержит источник 1 квадратурных напр жений, фазовращатель 2, первый, второй, третий и четвертый ключи 3 - 6, формирователь 7 импульсов , блок 8 управлени , первый и второй элементы И 9 и 10, генератор 11 импульсов высокой частоты, счетчик 12, регистр 13, элемент 14 задеражи, одновибратор 15, первый и второй триггеры 16 и 17 и дополнительный генератор 18 импульсов низкой частоты . Блок 8 управлени  содержит первый и второй триггеры 19 и 20, одновибратор 21 И дешифратор 22, вход 23 первого триггера 19, выход 24 одновибратора 21, первый, второй, третий и четвертьй выходы 25 - 28 дешифратора 22 и выход 29 первого триггера 19. На диаграммах фиг, 3 позици ми 30 и 31 обозначены сигналы на первом и втором входах фазовращател  2, позици ми 32 и 33 - сигналы на первом и втором выходах фазовращател  2, позици ми ЗА - 37 - напр жени  на управл ющих входах соответственно первого, второго, третьего и четвертого ключей 3-6, позицией 38 - выходной сигнал одновибратора 15, позицией 39 - выходной сигнал генератора 18 импульсов низкой частоты и позицией 40 - выходное напр жение пер вого триггера 16. Преобразователь работает следующим образом. На входы фазовращател  2 от источ ника 1 подаютс  квадратурные напр жени  30 и 31. При этом на выходах . фазовращател  2 по вл ютс  квадратур ные напр жени  32 и 33, сдвинутые относительно напр жений 30 и 31 источника 1 на угол поворота вала фазовращател  2. Пусть триггеры 19 и 20, образующие двухразр д1а 1Й двоич ный счетчик, наход тс  в нулевом состо нии. Тогда на выходе 25 дешифратора 22 будет сигнал 1, а на ос ..-... тальных выходах дешифратора 22 - сиг налы О (позиции 34 - 37 на фиг.З при ) . В этом слзгчае элементы И 9 и 10 закрыты и на входы счетчика 12 не проход т импульсы генератора 11. Через открытый ключ 3 на вход форш ровател  7 поступает напр жение с первого выхода источника 1 квадратурных напр жений. При переходе напр жени  на входе формировател  7 через нулевое значение из положительного в отрицательное (позихщ  30, на фиг. 3 при ) на выходе формировател  7 по вл етс  короткий импульс, который поступает на вход 23 триггера 19. .Триггер 19 переходит из нулевого состо ни  в единичное. Сигнал 1 с выхода 29 триггера 19 отпирает элемент И 9 по второму входу и через элемент И 9 на первый вход счетчика 12 начинают поступать импульсы генератора 11. Сигнал 1 по вл етс  также на выходе 26 дешифратора 22, который открывает ключ 4, и на вход формировател  7 поступает напр жение с второго выхода источника 1, При прохождении этого напр жени  через нулевое значение из положнтель ного в отрицательное (позици  31, на фиг.З при ) на выходе формирова тел  7 вновь по витс  импульс, по ко торому триггер 19 установитс  в нуле вое, а триггер 20 в единичное состо  ние. Ври таком состо нии триггеров 19 и 20 I установитс  на выходе 27 Дешифратора 22. О на выходе 29 три гера 9 закроет элемент И 9, а 1  а выходе 27 дешифратора 22 откроет элемент И 10 и через него нэ второй вход счетчика 12 поступ т импульсы reHepaTopia П. Этот вход  вл етс  входом второго разр да счетчика 12 т.е. каждый импульс„ поступающий на второй вход счетчика 12, оказывает. такое же действие, как два импульса, поступакщие на его nepBt вход. Напр жение 1 на выходе 27 дешифратора 22 открывает ключ 5 и на вход , формировател  7 поступает напр жение с первого выхода фазовращател  2. При переходе этого напр жени  через нулевое значение (поэиш   32, на фиг.З при ) на выходе формировател  7 по витс  импульс, триггер 19 перейдет из нулевого состо ни  в единичное и на выходе 2В дешифратора 22 t л It установитс  потенциал 1 ,а на остальных вькодах девшфратора 22 - поте циалы 0. При этом элемент И 10 закроетс , элемент И 9 откроетс  .и импульсы генератора 11 начнут поступать на первый вход счетчика 12. Кроме того, ключ 5 закроетс , а ключ 6 откроетс  и на вход форм1фовател  7 поступит напр жение с второго выхода фазовращател  2. При переходе напр жени  с второго выхода фазовращател  2 через нулевое значение из положительного & отрицательное (позици  33, на фиг.З при выходе формировател  7 по витс  импульс, в результате чего триггеры 19 и 20 вернутс  в нулевое состо ние, на выходе 25 дешифратора 22 вновь по витс  сигнал 1, ключ 6 закроетс , а ключ 3 вновь откроетс . Закроетс  элемент И 9 и импульсы генератора 11 не будут поступать на входа счетчика 12. Перепадом напр жени  на выходе триггера 20 из единичного состо ни  в нулевое запускаетс  одновибратор 21, на выходе 24 которого формируетс  импульс. По заднему фронту этого импульса происходит перезапись кода из счетчика 12 в регистр 13 и обнуление счетчика 12. На этом цикл преобразовани  угла поворота вала фазовращаел  2 в код заканчиваетс . Резульат преобразовани  хранитс  в регисте 13 до окончани  слегующего цикла. Если до окончани  очередного цика преобразовани  генератор 18 импульов низкой частоты выработает управ ющий импульс (позици  39, на фиг.З}, о rio переднему фронту этого .импульа в триггер 17 записываетс  преда|ущее состо ние триггера 16 и тригер 16 устанавливаетс  в нулевое сото ние . По истечении установленного

времени задержки V после прохождени  заднего фронта напр жени  иа управл ющем входе ключа 5 (позици  36, на фиг. 3) выходным сигналом элемента 14 задержки запускаетс  одновибратор 15, вырабатьшающий импульс длительностью t- (позици  38, на фиг.З) При нормальной работе устройства интервал времени между задними фронтами напр жений на управл ющих входах ключей 5 и 6 составл ет четвертую часть периода Т изменени  сигналов источника 1 квадратурных напр жений . Величину задержки t выбирают такой, чтобы выполн лось равенство -Ь. . Тогда при исправности источника 1, фазовращател  2, ключей 3-6, формировател  7 и блока 8 управлени , а также линий св зи между 1ШМИ задний фронт напр жени  на управл ющем входе ключа 6 совпадает примерно с серединой выходного импульса одновибратора 15. Напр жение с управл ющего входа ключа 6 поступает на С-вход триггера 16, а выходной сигнал одновибратора 15 на Г-вход триггера 16. При нормальной работе преобразовател  в момент перепада напр жени  на управл ющем входе ключа 6 из состо ни  1 в нулевое в триггер 16 заноситс  единичный потенциал. По очередному управл ющему импульсу генератора 18 состо ние триггера 16 переписываетс  в триггер 17. Период Т2 повтореПИЯ импульсов генератора 18 выбирают не менее 2 . Тогда при нормальной работе хфеобразовател  на выходе триггера 17 будет сохран тьс  единичный потеи19 ал, представл ющий собой сигнал исправности.

Погрешности источника 1 квадратурных напр жений привод т к отклонению разности фаз между выходными сигналами фазовращател  2 от Г/2. Поэтому длительность Г выходного импульса одновибратора 15 выбирают исход  из допустимьк погрешностей источника 1 . Если погрешности источника 1 превыс т заданньй уровень, то задний фронт напр жени  на управл ющем входе ключа 6 не совпадает по времени с действием импульса одновибратора 15 и в триггер 16 запишетс  нулевой сигнал. Аналогично в триггер 16 будет записыватьс  нулевой сигнал в случае неисправностей линий св зи фазовращател  2с источником 1 или с ключами 3 - 6, а также при неисправности ключей 3-6, формировател  7 или блока 8 управлени . По очередному управл ющему импульсу генератора 18 в нулевое состо ние будет устанавливатьс  также триггер 17, сигнализиру  о наличии неисправности в преобразователе . При этом код угла поворота вала, хран щийс  в регистре 13, будет ошибочным и не используетс . В результате существенно повьппаетс  достоверность преобразовател  угла поворота вала в код. .

Помимо индикации достоверности выходного кода выходной сигнал триггера 1 7 можно использовать дл  управлени  подключением дублирующего преобразовател  угла поворота вала в код.

If

J1

2

Т

5

3

оЕ

f$

fa

13

5

I

.ffcnp.

17

ГУ

Риг.1

ш.2

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт.св. № 922853, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя путем контроля его работы, в него введены первый и второй триггеры, элемент задержки, одновибратор й дополнительный генератор импульсов, выход которого подключен к нулевому входу первого и С-входу второго триггеров, третий выход блока управления через последовательно соединенные элемент задержки и одновибратор подключен к D-входу первого триггера, С-вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход подключен к D-входу второго триггера.

   .1150638