SU1298686A1 - Преобразователь фаза-код - Google Patents

Description

фадовые набеги в измерительных це- rtHX, обусловленных, например, длин- нь1ми лини ми св зи П фаза - код с измер емым элементом, например фазовым датчиком угла поворота вала. П простыми средствами позвол ет в любой момент времени внести поправку в измер емый фазовый сдвиг. При чем формирование кода поправки может осуществл тьс  различными спосо1

Изобретение относитс  к радиозмерительной и вычислительной техике и может быть использовано в фазовых радиореодезических и радионавигационных системах, а также в, 5 устройствах автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретени  - расширение об- ласти пр№4енени  и повышение точности преобразоаани  за счет компен- tO сации фазовых набегов в измерительных цеп х.

На фиг.1 приведена структурна  схема предлагаемого преобразовател  фаза - код; на фиг.2 - блок цифровой коррекции фазы.

. Преобразователь фаза - код содержит первый I и второй 2 формирователи импульсов, генератор 3 импульсов заполнени , первый 4 и второй 5 эле- 20 менты И, элемент НЕ 6, первьй 7 и второй 8 счетчики импульсов, блок 9 цифровой, коррекции фазы и блок 10 последовательно включенных п-каналь- ных мультиплексоров.

Блок 9 цифровой коррекции содержит элемент И 11, программируемый счетчик 12 и RS-триггер 13.

Выходы формирователей и 2 им- зо пульсов и генератора 3 импульсов заполнени  подключены к первому, вта рому и третьему входам первого элемента И 4. Один из входов второго элемента И 5 соединен через элемент , НЕ 6 с выходом первого элемента И 4 и со счетным входом первого сметчика 7, вьтолненного, например, в виде двоичного счетчика, а выход подключен к счетному входу второго счет- Q чика 8, который может быть выполнен

35

1298686

бами, даже не св занными с процессом измерени  вообще-. Кроме того, при закорачивании входов формирователей данный П становитс  программируемым генератором пачек импульсов. Блоком 9 цифровой коррекции фазы осуществл етс  формирование длительности пачки импульсов, а кодом управлени  П - число импульсов в пачке. 1 з,п.ф-лы, 2 ил.

в виде дес тичного счетчика. Така  техническа  реализаци  счетчиков позвол ет синхронно формировать дво- ичньй и двоично-дес тичные коды преобразованного фазового сдвига между опорным Ug и фазоманипулированным П сигналами,, Блок 9 цифровой коррекции фазы опорного сигнала U первым входом соединен с входами установки счетчиков 7 и 8 е нулевое состо ние и подключен к выходу первого формировател  1 импульсов, а выход соединен с третьим входом первого элемента И 4 . Разр дные выходы счетчика 7 подключены к управл ющим входам мультиплексоров блока 10, информационные входы которьш соединены мелуду собой таким образом, что выход i-ro мультиплексора блока. 10 соединен с первым информационным входом (i-l)-ro мультиплексора (},2,,..,-1, где - количество мультиплексоров в блоке), т-е информационные входы каждого мvльтиплeкcopa блока ( + + , j. О,,...,, ,1,...,П 2 -1, П - количество информационных входов мультиплексора ) объединены и подключены к соответствующим входам а, образу  разр дные группы управлени  преобразователем .

В качестве примера показана струк- .турна  организаци  блока 6 на основе восьмиканальных мультиплексоров. Второй, четвертый, шестой и восьмой входы первого мультиплексора соединены между собой и образуют k-й разр д кода управлени . Третий и седьмой входы первого мультиплексора так- же соединены между собой и образу3

ют (k-l)-tt разр д кода управлени . П тьтй вход первого мультиплексора  вл етс  (k-2)-M разр дом кода упра лени , а первый вход подк1почен к выходу следующего мультиплексора, информационные входы которого соединены между собой аналогичным образо и образуют соответственно (и-З)-й и (k-5)-й разр ды кода управлени  преобразователем и т,д. Выход первого мультиплексора  вл етс  выходо блока 10 и подключен к входу второг элемента И 5.

Первый вход элемента И 11 блока 9 цифровой коррекции фазы соединен с выходом переноса программируемого счетчика 12 и R-входом RS-триггера 13 второй  вл етс  одним из входов блока и подключен к выходу генератора 3 импульсов заполнени , а третий - к пр мому выходу RS-триггера 13, инверсный выход которого  вл етс  выходом блока и подключен к третьему входу первого элемента И 4 переобразовател . Выход элемента И 11 соединен со счетным входом прораммируемого счетчика 12, информационные входы DJ которого соединены с цифровым кодом коррекции фазы, а вход разрешени  записи V соединен с S-входом RS-tpHrrepa 13 и подключен к выходу первого формировател  1 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

При переходе опорного сигнала U контролируемой частоты f через нулевое значение формирователь 1 выра- батьюает короткий импульс, которьй записывает в пpoгpaм fиpyeмый счетчик I2 блока 9 цифровой код коррекции фазы и устанавливает RS-триггер 13 блока 9 в нулевое состо ние по инверсному выходу, блокиру  тем самым элемент И 4 на врем , численно равное коду коррекции. Этим же импульсом формировател  1 обнул ютс  счетчики 7 и 8. После окончани  импульса формировател  f импульсы частоты заполнени  f с выхода генератора 3 поступают через открытый элемент И 11 блока 9 цифровой коррекции фазы на вход счетчика 12,работающего на вычитание.В момент переполнени  (обнулени ) счетчика 42 на его выходе 1 рмируетс  сигнал, закрьшающий элемент И 1 1 и устанавливак ций

986864

RS-триггер 13 в единичное состо ние по инверсному выходу.

Требуемый код коррекции фазы вырабатываетс  следующим образом. Зако- г рачиваетс  внешний источник, подлежащий , например, исследованию, таким образом, что между входами формирователей 1 и 2 включена вс  лини  св зи и производитс  первое измерение. По10 лученный код с выхода счетчика 7 пос-. тупает на вход программируемого счетчика 12, и с приходом следующего импульса формировател  1 полученный код -коррекции записьгеаетс  в счетчик

15 12 блока 9. На фиг.1 така  св зь между счетчиками не показана, так как код коррекции фазы может быть получен и другими способами, например , от ЭВМ.

20 Единичный уровень, поступак ций на вход элемента И 4 с выхода блока 9 цифровой коррекции фазы, разрешает прохождение импульсов заполнени  с выхода генератора 1 на счетный

25 вход двоичного счетчика 7 и через элемент НЕ 6 и второй элемент И 5 на счетный вход дес тичного счетчика 8 в момент совпадени  инвертированных импульсов заполнений с вь;со30 кими уровн ми потенциалов кода управлени  преобразователем, передаваемых на один из входов элемента И 5 -бло- ( ком 10 последовательно включенных h-канальных мультиплексоров. В за35 висимости от кода управлени  (масштабировани ) , установленного на информационных входах 10, за врем  ut, пропорциональное фазовому сдвигу между опорньм и фазоманипулирован-:

40 ным сигналами, в счетчик 7 пос.ту- пает число импульсов N, равное N

4i

f U t, а в счетчик 8 за то же врем  поступает число импульсов N, равное

N

а;

fo 21 -fr- t

где k - число разр дов двоичного

счетчика 7; f - частота импульсов заполнени 

генератора 3;

а.- коэффициенты при разр дах с весом 2 цифрового кода управлени , принимающие значени  О или 1.

В момент времени, соответствующий переходу фазоманипулированного сигнала Uj, через нулевое значение, формирователь 2 вырабатывает короткий

импульсj который запирает элемент И-4, фиксиру  в счетчиках 7 и 8f числовые значени  кодов, соответствующие двоичному и двоично-дес тичному масштабированному кодам фазового сдвига.

В общем случае коэффициенты а кода управлени  (масштабировани ) преобразовател  наход тс  из выражени  к с к

в .ia; 2

1 1 0 1 1

где В - требуемое число импульсов

: . заполнени  в периоде частоты f контролируемых сигналов.

Таким образом, в преобразователе синхронно с основным кодом счетчика 7 осуществл етс  формирование дополнительного масштабированного кода, что позвол ет переводить мапганный, например, двоичный код фазы в двоично-дес тичный масштабированный код, позвол ющий лри подключении выходных разр дов счетчика 8 к цифровому ,индикатору визуально контролировать измеренную информацию.

Положительный эффект от введени  В преобразователь блока цифровой коррекции фазы заключаетс  в повьше- нии точности измерени  фазовых сдвигов за счет компенсации цифровым спо собом фазовьк набегов, обусловленных например, длинными лини ми св зи преобразовател  фаза - код с измер емым элементом, например, фазовым датчи-. ком угла поворота вала. Такие датчики к ак правило удал ютс  от средст измерени  на значительное рассто ние и учесть фазовые набеги в измерительных цеп х не всегда представл етс  возможным. Предлагаемый преобра-i. зователь простыми средствами позво л ет в любой момент времени внести поправку в измер емый фазовый сдвиг, причем формирование кода поправки можно осуществл ть различными способами , даже не св занными с процессом измерени  вообще. Така  задача, например , возникает в случае проведени  научно-исследовательских работ с датчиками, выходной сигнал фаза) которых имеет нелинейный закон изменени  по времени. ;Дополнительный эффект заключаетс  в том, что при закорачивании входов формирователей преобразо1затель становитс  программируемым генератором пачей импульсов

2986866

Блоком цифровой коррекции фазы осу- . ществл етс  .формирование длительности пачки импульсов, а кодом управлени  преобразовател  - число импульсов в пачке. Таким образом расшир ютс  функциональные возможности преобразовател  и область его применени .

Claims (2)

1. Преобразователь фаза - код, содержащий первый и второй формирователи импульсов, генератор, первый и

второй счетчики импульсов и первый элемент И, выход которого подсоединен к счетному входу первого счетчика , а первый и второй входы к выходам второго формировател  и генератора соответственно, элемент НЕ, второй элемент И и блок последовательно включенных И-канальных мультиплексоров , управл ющие входы которых подключены к выходам первого

счетчика, информационные входы  вл ютс  входами управлени  преобразователем , а выход указанного блока подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого

через элемент НЕ подключен к выходу первого элемента И, а выход - к счетному входу второго счетчика, ус- тайовочный : вход которого соединен с установочным входом первого счетчика и подключен к выходу первого формировател , отличающий- с   тем, что, с целью расширени  области применени  и повьш1ени  точности преобразовани  за счет компенсации фазовых набегов в измерительных цеп х, в него введен блок цифровой коррекг ии фазы, входы которого соединены с выходами генератора и i первого формировател , а выход - с

третьим входом первого элемента И.

2. Преобразователь по п.1, о т - личающийс  тем, что блок цифровой коррекции фазы состоит из

д элемента И,, программируемого счетчика и RS-триггера, причем первый вход элемента И соединен с выходом переноса программируемого счетчика .и R-входом RS-триггера, ..второй - с

j вькоддм генератора импульсов заполнени , а третий - с пр мым выходом RS-триггера, инверсный выход которого подключен к третьему входу первого элемента И преобразовател , вы7 -12986868

ход элемента И соединен с счетным счетчика, а вход разрешени  запи- входом программируемого счетчика, си - с S-входом RS-триггера и вы- информационные входы которого соеди- ходом первого формировател  импуль- нены, например, с выходами первого сов.

// ,

Составитель С.Кулиш Редактор Н.Бобкова Техред И.Попович Корректор;А.Зимокосов

Заказ 885/48 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушска  наб.,-д.4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4

С

V

/2