SU1275771A1 - Преобразователь угла поворота вала в код с линеаризованной выходной характеристикой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и автоматики , в частности к устройствам цифровой коррекции. Может быть использовано в цифровых системах автоматического управлени  дл  контрол  частоты и оборотов вращающихс  валов любых машин. Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона работы преобразовател . Он содержит датчик, реле времени, счетчик импульсов , триггер, элемент И, тактовый генератор. Дл  достижени  цели введены элементы ИЛИ, сдвиговый регистр , дешифратор. Диапазон работы преобразовател  расшир етс  за счет ступенчатого увеличени  интервала накоплени  информации в счетчике S импульсов на нелинейном участке выходной характеристики датчика. 3 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике, в частности к устройствам цифровой коррекции, и может быть использовано в цифровых системах автоматического управлени  дл  контрол  числа оборотов вращающихс  валов любых машин. Целью изобретени   вл етс  расши рение диапазона измер емых углов преобразовател . На фиг.1 приведена функциональна  схема преобразовател  угла поворота вала в код с линеаризованной выходной характеристикой; на фиг.2 графики, по сн кшще работу преобразовател , на фиг.З - схема одного из вариантов дешифратора. Преобразователь угла поворота вала в код с линеаризованной выходной характеристикой содержит датчик 1, элемент И 2, триггер 3, генератор 4 тактовых импульсов, реле 5 времени, счетчик 6 импульсов, сдвиговый регистр 7, элемент ИЛИ 8, детфратор 9, 1соторый вьтолнен в виде элементов И 10 (фиг.З). Преобразователь угла поворота вала в код работает следукицим образом . Импульс с выхода генератора 4 пе реводит триггер 3 в единичное состо ние и воздействует на управл емое реле 5 времени. В результате зтого через элемент И 2 импульсы с выхода датчика 1 с определенной час тотой f начинают поступать на суммирующий вход счетчика 6 импульсов Реле 5 времени через врем  Т (фиг.2и) формирует импульс на выходе , возвращающий триггер 3 в нулевое состо ние. Этот же импульс подает команду на считывание информации в счетчике 6 импульсов и на его сброс (обнуление) в исходное состо ние . Одновременно в исходное сос то ние этим же импульсом приводитс  регистр 7, т.е. подготавливаетс  к работе первый разр д регистра 7 (записываетс  в нем единица). Полу ченна  на выходе -счетчика 6 импуль сов информаци  подаетс  на выход преобразовател  и с него на д -1льней шую обработку. Количество (N) импульсов, посту пившее на счетчик 6, N f-Т„,где f - частота импульсов на выходе да чика 1 в момент прихода тактового 712 импульса, соответствующа  определен , ному углу поворота вала tp. Предлагаемое устройсгво работает аналогично до начала нелинейности ( точка (f|.,tp,) линеаризованной характеристики (фиг,2а), при этом полученные в счетчике 6 количества импульсов N,, N, и N (фиг.22) (до начала нелинейности) будут пропорциональны углу поворота вала. В дешифраторе 9 предзгсмотрено К-выходов 9,,94,...,9te (по числу точек перегиба линеаризованной характеристики датчика 1)., на одном из которых по вл етс  импульс-метка при достижении в счетчике 6 количества текущих импульсов N-t одного из значений N, N,..., N, соответственно (фиг.2г). Эти значени  количеств на импульсов N, N,...,, N в счет чике.6 соответствуют граничным частотам точек перегиба линеаризованной характеристики (f, ,(f,), (fsjtfj) ..., (f к Чк). На фиг.З П1 едставлена схема варианта дешифр,атора 9 при NA 7, N 11 . Таким образом, в момент достижени  частоты f значени  f, (перва  точка перегиба линеаризованной характеристики датчика 1) и заполне ,ни  счетчика 6 текущими импульсами до числа N,, на выходе 9jf дешифратора 9 по витс  импульс-метка, котора  через элемент ИЛИ 8 подаетс  на информационный вход регистра 7. Так как регистр 7 был до этого переведен импульсом Сброс с выхода реле 5 времени в исходное состо ние, т.е. подготовлен к работе первый разр д регистра 7, то сигнал с выхода элемента ШШ 8 осуществл ет перезапись единицы во второй разр д,подготавлива  его к работе, и одновременно с выхода 7, регистра 7 выдаетс  сигнал на первый уг:равл ющий вход 5,. реле 5 времени, в результате чего оно формирует выходной импульс через врем  Т, посше прихода на его первый вход тактового импульса с генератора 4. Причем Т, Т + дТ, , где йТ, const от точки: перегиба (f,,qp,) до следующей точки перегиба (f,t()2 (фиг. 2а, & , fe ). Импульсом с выхода реле 5 времени осуществл етс  считывание информации со счетчика 6 импульсов, его сброс в исходное состо ние (обнуление), а

31

также приведение в исходное состо ние регистра 7.

При этом количество импульсов, поступивших на счетчик 6 при частоте f,4 f 6fj, будет N fT, f(To + + дТ, ) f TO+ f AT, N + AN,., где N - количество импульсов, которое поступило бы на счетчик 6 без коррек ции (фиг.2г). iN, N - N - число импульсов коррекции реальной характеристики (поправка).

Преобразователь работает аналогично до второй точки перегиба линеаризованной характеристики (точка (f,i,E момент достижени  частоты f значени  f(втора  точка перегиба линеаризованной характеристики) и заполнени  счетчика 6 импульсами до числа, равного N на выходе 9 дешифратора 9 по витс  импульс-метка, котора  через элемент ИЛИ 8 подаетс  на информационный вход регистра 7 Так как в регистре 7 был подготовлен к работе второй разр д (записана в нем единица) импульс-меткой с выхода 9, дешифратора 9, то импульсметка с выхода 9 осуществл ет перезапись единицы в третий разр д, подготавлива  его к работе, и одновременно с выхода 7J, регистра 7 ввдаетс  сигнал на второй управл ющий вход 5 реле 5 времени, в результате чего оно перестраиваетс  и формирует выходной импульс не через врем  Т, , на которое оно было настроено до этого сигналом с выхода 7( регистра 7, а через врем  Т после прихода на его первый вход тактового импульса . Причем Т TOV+ ATj, где ATj. , const от точки перегиба (f, ,( ) до следующей точки перегиба (f ,q.j) (фиг,. 2о,В , В ) и АТ Л Т, .

Импульсом с выхода реле 5 времени осуществл етс  считывание информации со счетчика 6 импульсов, .его сброс в исходное состо ние (обнуление) а также приведение в исходное регистра 7. При этом количество импульсов, поступивших на счетчик при частотах f 2 и f f, , равно NP fiTj f (TO + &Tj) N + ANj, К -количество им757714

пульсов, которое поступило бы на счетчик 6 без коррекции (фиг. 2) ,A.N N - N - число импульсов коррек-i ции реа1й ной характеристики. . . 5 Преобразователь работает аналогич-. но до третьей точки перегиба линеаризованной характеристики (точка (f, i

ЧР

Далее при частотах , f ,.. .,

О f работа преобразовател  аналогична ранее описанной.

Таким образом, реальна  характеристика выравниваетс  и корректированна  характеристика датчика 1 прнк5 тически совпадает с линейной теоретической характеристикой, что обуславливает существенное уменьшение мультипликативной погрешности датчика 1 и расширение диапазона его работы с

20 высокой точностью преобразовани  информации .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь угла поворота вала в код с линеаризованной выходной характеристикой, содержащий датчик, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход последнего соединен со счетным входом счетчика импульсов , выход которого  вл етс  выходом преобразовател , генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом триггера, а

   через реле времени - с входом сброса счетчика импульсов и вторым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, о т л ичающийс  тем, что, с целью

   расширени  диапазона измер емого угла преобразовател , в него введен дешифратор, элемент ИЛИ и сдвиговый регистр реле времени выполнено управл емым , выход счетчика импульсов соединен через последовательно соединенные дешифратор и элемент ШШ с информационным входом сдвигового регистра , выходы которого соединены с управл ющими входами реле времени,

   вьгход которого соединен с входом сброса сдвигового регистра.

   t разр д 2разр д 3разр д paspfid

   /УА 7

   W

   Л/ //

   W

   фиг. 3