SU1298917A1 - Способ контрол преобразовател угла поворота вала в код и устройство дл контрол преобразовател угла поворота вала в код - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  преобразовател  угла поворота вала в код. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол  при воздействии эксплуатационных факторов . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе контрол  преобразовател  угла поворота вала в код, ос- . нованном на формиро/вании в блоке 3 сигналов, реальных, а на выходе Делител  9 - расчетных моментов смены кода, определении погрешности преобразовател  20. Вьщел ют зоны неоднозначного считывани  кода в блоке 13, внутри которых сравнивают сигналы реальных и расчетных моментов смены кода. В случа х их несовпадени  формируют на выходе 28 элемента ИС- КЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 1 I стробирующие сигналы , определ ют их количество в счетчике 15 и значени  углов поворота вала преобразовател , соответствующих моментам формировани  стробирующих сигналов. Определ ют среднее значение угла реальной смены кода путем суммировани  в блоке 14 значений углов поворота вала преобразовател  и делени  в блоке 18 суммы на количество стробирующих сигналов, погрешность преобразовател  определ ют путем вычитани  в блоке 16 среднего значени  угла реальной кода из расчетного значени  угла смены кода. 2 с. 1 з.п. Фт-лы. 4 ил. с (О (Л to со 00 со Фиг.2

Description

Изобретегаш относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  преобразовател  угла поворота вала в код.

Цель изобрете1ш  - повьшение достоверности контрол  при воздействии эксплуатационных факторов.

На фиг, 1 приведены диатраммл, по сн ющие способ контрол  преобразовател  угла поворота вала в код (а - фронт выходного сигнала и„ преоб Ь Х

разовател  угла поворота вала в код, измеренного в зависимости от угла ы в нормальных услови х; S- фрагмент из ocциллoгpaм ЗJ иллюстрируюищй колебани  во времет-ш t уровней U,-Ug , , приведенного на фиг . 1 а участка фронта выходного сигнала при воздействии на преобразопатель быстромен тап1егос  эксплуатационтюго фактора; 6 вид реального и соответствующего ему расчетного кванта); на фиг, 2а - структурна  схема устройства контрол  преобразовател  т/гла поворота вала в код; на фиг. 25 - време1шые диаграм Ф1, по сн ющие его работу; на фиг. За структурна  схема блока формировани  сигналов зон неоднозначного считывани  кода; на фиго 35 временные диаграммы, по-  сн юпцле работу этого блока, на 4mr, 4 - структурн.а  схема блока cy I иpoвaни ,

Устройство да  контрол  преобразовател  ух ла поворота вала содерлсит привод 1, блок 2 регистрагдаи, блок 3 фopNIИpoвaни  сигналов реальной смены кода, дешифратор 4 нулевого кванта, триггер 5, элемент И 6, генерат: ор 7 тактовык импульсов счетчик 8, де литет/ь 9 частоты, триггер 10, элемент ИСРЛЮЧАМЩЕ ШШ 11, триггер 12, блок 13 формировани  сигналов зон неоднозначного с читывани  кода, блок 14 су1ф фова.ии ,, 15, блок 16 выщ-ггали , элемент 17 задержки, блок 18 делени , регистр 9 и испытуемьш преобразователь 20 угла поворота вала в код, выход 2 триггера 5, вы- ход 22 элемента И 6, выход 23 блока 3 фор1 шрова11и  сигналов реальной смены кода .выход 24 триггера 10, выход 25 делител  9 частоты, выход 26 счетчика 8, выход 27 триггера 12, выход 28 элемента ИС1Ш10ЧА1{1ЦЕЕ ШШ 11 выход 29 блока 13 форГ Шрова ш  сигналов зон неоднозначного считывани  кода, блок , 3 формировани  сигналов

реальной смены кода вьпголнен н виде триггера 30, элементов 3 и 32 , держки, элементов И 33 и 34, одно- вибраторов 35 и 36 и элемента ИЛИ 37 и

j имеет вход 38 триггера 30, выход 39 триггера 30, выход 40 одновибраго- ра 35, выход 41 одновибратора 36, выход 42 элемента ИЛИ 37, блок 14 суммирЬвани  выполнен в форми10 ровател  43 короткого импульса, регистра 44 и сумматора 45,

Углова  зона ,.ц(фиг, 1,а и )  вл етс  зоной неоднозначного считывани  кода, так как все отме15 ченные в этой зоне уровни U -U вы15

ходного сигнала при колебании ei o от эксплуатахщонного воздействи  могут расшифровыватьс  в зависимости от времени , и как О, ri как 1, На- 20 пример, колебани  уровн  U, (фиг. 1 ,V) выходного сигнала привод т к тому, что в моменты времени он расшифровываетс  как О, - как 1, - как О и т,д. Из этих сообр 1л е54 °

J НИИ видно, что угловые коо-ру.щнаты

и oi-j  вл ютс  граница№1 зоны неоднозначного с читы в ах-ш  кода, Величк ной зтой зоны обусловлена дополнительна  погрешность Eg, возникающа  в образователе при быстромен ющихс  эксплуатационных факторах. Эта погрешность распределена относительно угловой координаты смены значений кода в нормальных услови х и может

J5 равн тьс  любой величине в предела х ее максимальных значений - Е

0, Э +Ед„схкс

- макс

2 9 t

В каждой i-й зоне He(D)3,HO3Ha4Horo считывани  кода фиксируют значени 

40 угловых координат реальных моментов смены кода, несунщх в себе погрешность . На фиг, 1 в такие моменты смены кода отмечены стрелками. Полученный в i-й зоне р д значений угловых

45 коорданат моментов смены кода позвол ет определить их ожидаемое значение в этой зоне. Разность между ожидаемым и соответствующим его расчетным значением у«гловых координат

50 смен кода  вл етс  средней погрешностью преобразовател  в i-й зоне.

Устройство работает следующим образом .

Привод 1, в качестве которого мо55 жет быть применен шаговый двигатель, вращает вал преобразовател  20- в соответствии с каждым тактовым сигналом с генератора 7 тактовых импульсов .

При по влении на выходе преобразовател  2 нулевой кодовой комбина.- ции, соответствующей нулевому положению вала, срабатывает дешифратор 4 и опрокидывает триггер 5 (фиг. 26, 21) выходной сигнал которого дает команду готовности к работе блоку 8 формировани  сигналов реальной смены кода и открывает элемент И 6 дл  прохождени  импульсов с генератора 7 на вход счетчика 8, который начинает счет импульсов (фиг, 2$, 22).

При вращении вала преобразовател  20 на выходе блока 3 формировани  сигналов реальной смены кода форми- руютс  сигналы смены кода, которые из-за неоднозначности считывани  информации в зонах дешифрации выходных сигналов преобразовател  20 представл ют собой пачки импульсов (фиг. 2S, 23), следующие друг за другом. Каждой зоне неоднозначного считывани  кода соответствует пачка импульсов. Кажда  пачка импульсов, поступающа  на вход триггера 10, преобразуетс  в соответствующие этим импульсам пр моугольные сигнапы (фиг, 2, 24), в результате чего на выходе тригге$)а 10 вс кий раз с поступлением на его вход пачки импульсов формируетс  сигнал реального кванта младшего разр да преобразовател  20 в зоне неоднозначного считывани  кода. Одновременно импульсы с элемента И 6 поступают на вход делител  9, формирующего

сигналы (фиг, 2S, 25), соответствующие расчетным моментам смены кода, которые при поступлении на управл ющий вход регистра 19 дают ему команду записать содержимое сче.тчика 8. Регистр 19 фиксирует таким образом число тактовых сигналов (фиг, 2S 26), соответствующих каждому расчетному моменту смены кода.

Триггер 12, на счетный вход ко- торого поступают сигнапы расчетных моментов смены кода с делител  9, формирует сигнал (фиг. 28, 27), со- .ответствующий расчетному кванту младшего разр да. Этот сигнал с триг гера 12 поступает на второй вход элемента ИСКПЮЧАЩЕЕ ИЛИ 1 1, на первый вход которого с выхода триггера 10 подаетс  сигнал (фиг, 2&, 24), соответствующий реальному кванту младшего разр да преобразовател  20, Сигнал (фиг. 2S, 28) на выходе элемента ИСКЛЮЧАКХЦЕЕ ИЛИ 11 по вл етс 

только в случае несовпадени  сигналов реального и расчетного квантов на его входе, т.е. когда реальный квант несет в себе погрешность при считывании. При по влении сигнала на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 11 он просчитываетс  счетчиком 15 и одновременно дает команду блоку 14 суммировани  просуммировать содержимое счетчика 8, а также - команду блоку 13 формировани  сигналов зон неоднозначного считывани  кода сформировать передний фронт сигнала , соответствующего началу зоны неоднозначного считывани  кода (фиг, 25, 29).

С по влением на выходе элемента ИСКПЮЧАЩЕЕ ИЛИ 1 1 сигнала, соответствующего последнему из пачки км- пульсов зоны неоднозначного считывани  кода, счетчик 15 просчитывает все поступившие на него , блок 14 суммировани  просуммирует тактовые сигналы, соответствующие каждому из этих сигналов, а на выходе блока 13 формировани  сигналов зон неоднозначного считывани  кода сформируетс  спад сигнала, соответствующего концу ионы неоднозначного считывани  кода. По сигналу с выхода блока 13 формировани  сигналов зон неоднозначного считывани  кода блок 18 делени  делит содержимое блока 14 суммировани  на содержимое счетчика 15, Сигналы с выхода блока 18 делени  и регистра 19 поступают на входы блока 16 вычитани , на выходе которого формируетс  сигнал, соответствующий средней величине погрешности с ее знаком в зоне неоднозначного считывани  кода. Этот сигнал поступает на вход блока 2 регистрации , где он записываетс . Одновременно сигналом с выхода блока 13 формировани  сигналов зон неодноэнач ного считывани  кода с задержкой, обусловленной элементом 17 задержки , блок 14 суммировани , счетчик 15 и блок 16 вычитани  сбрасываютс  в нулевое состо ние,

В этом первый цикл измерений заканчиваетс , очередной цикл работы наступает с началом следующей зоны неоднозначного считывани  кода.

При полном обороте преобразовател  2 в блоке 2 регистрации сформируетс  полный массив погрешностей преобразовател  20 со своими знаками.

51

который служит дл  оценки его точности .

Устройство функционирует до по влени  очередной нулевой кодовой комбинации преобразовател  20, при по-  влении которой дешифратор 4 возвращает триггер 5 в исходное положение, элемент И 6 закрываетс , а блок 3 формировани  сигналов реальных смен кода отключаетс ,

Блок 13 формировани  сигналов зон неоднозначного считывани  кода работает следующим образом. Импульсы (фиг. 35, 38) с выхода элемента ИС- КПЮЧАКЩЕЕ ИЛИ t1 Поступают на вход счетного триггера 30 и одновременно, на входы элементов 31 и 32 задержки, предназначенных дл  задержки импульсов на врем  переходных процессов в триггере 30. Первый импульс из пачки опрокидывает триггер 30 (фиг-„ ЗВ, 39), элемент И 33 открываетс , и сигнал с элемента 31 задержки поступает на одновибратор 35, выходной сигнал (фиг. 3&, 40) которо го поступает на первый вход элемента ИЛИ 37. На выходе последнего формируетс  фронт сигнала зоны неоднозначного считывани  кода.

Длительность сигналов, формируе- мых одновибраторами 35 и 36, выбираетс  несколько больщей периода следовани  импульсов в пачке.

При поступлении на вход триггера

30 второго импульса из пачки он возвращаетс  в исходное состо ние и синал с элемента 32 задержки через элемент И 34 проходит на однови бра- тор 36, выходной сигнал (фиг. 3S, 41), которого поступает на второй вход элемента ИЛИ 37. Аналогичным образом отрабатываютс  все импульсы пачки с выхода элемента ИСКПЮЧАЩЕЕ ИЛИ 11. Причем приход последнего им пульса из пачки сформирует на выходе элемента ИЛИ 37 спад сигнала зон неоднозначного считывани  кода.

Таким образом из пачки импульсов на входе блока 13 формируетс  сиг- нал (фиг. 35, 42) на его выходе, длительность которого соответствует длительности этой пачки.

Спад сигнала зоны неоднозначного считывани  кода сформируетс  с уче- том длительности сигнала одновибра- торов 35 и 36, однако точность решени  поставленной задачи от этого не 3 ави сит.

5

0

5

0

Q

176

Блок 14 суммировани  работает следующим образом. Сумматор 45 начинает счет тактовых импульсов одновременно со счетчиком 8, регистр 44 в это врем  установлен в нулевое положение . С по влением на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 первого сигнала, соответствующего первой зоне неоднозначного считывани  кода, на первом входе п выходе сумматора 45 сформируетс  код числа о. тактовых импульсов, соответствующего этому сигналу. Одновременно первьш сигнал с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЖ II через формирователь 43 короткого импульса дает регистру 44 команду записать содержимое сумматора 45. В результате на второй вход сумматора 45 с выхода регистра 44 поступит код числа

С по влением на выходе элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 1 1 второго сигнала, соответствующего-зоне неоднозначного считывани  кода, на первом входе сумматора 45 сформируетс  код числа из тактовых импульсов, соответствующего этому сигналу, а на выходе сумматора по витс  соответственно код суммы чисел а + а тактовых импульсов , которую записывает регистр 44. Процесс суммировани  продолжаетс  до по влени  последнего сигнала, соответствующего зоне неоднозначного считывани  кода. С его по влением на выходе сумматора 45 сфор1-;и- руетс  код суммы чисел а, ( 0-2 + ,.,.. ... , тактовых импульсов, соответствующих 1л сигналам с выхода элемента ИСШОЧАЩЕЕ ИЛИ 11, который записываетс  регистром 44 и с его выхода поступает на вход блока 18 делени .

- - Цикл работы блока 14 суммировани 

заканчиваетс  с окончанием зоны неоднозначного считывани  кода. Тогда по сигналу с выхода элемента 17 задержки регистр 44 сбрасываетс  в нулевое положение. Сумматор 45 продолжает считать тактовые импульсы вместе со счетчиком 8.

Claims (3)

1. Способ контрол  преобразовател  угла поворота вала в код, основанный на формировании сигналов реальных и расчетных моментов смены кода, определении погрешности преобразовате12 тем,

что, с целью повышени  достоверности контрол  при воздействии эксплуатационных факторов, в нем выдел ют зоны неоднозначного .считывани  кода, внут- ри которых сравнивают сигналы реальных и расчетных моментов смены кода и в случа х их несовпадени  формируют стробирующиё сигналы, определ ют их количество и значени  углов поворота вала преобразовател , соответствующих моментам формировани  стробирую- щих сигналов, определ ют среднее значение угла реальной смены кода путем суммировани  значений углов поворота вала преобразовател  и делени  суммы на количество стробирующих сигналов, а погрешность преобразовател  определ ют путем вычитани  среднего значени  угла реальной смены кода из рас- четного значени  угла смены кода,

2.Способ по л, 1,. отличающийс  тем, что выделение зоны неоднозначного считывани  осуществл ют путем сравнени  сигналов реальных и расчетных моментов смены кода, формировани  импульсов заданной длительности в моменты их несовпадени , логического суммировани  импульсов заданной дпительности и определени  зо- ны неоднозначного считывани  как интервала времени между началом первого импульса заданной длительности и концом последнего импульса заданной дпи- тельности,

3.Устройство дл  контрол  преобразовател  угла поворота вала в код, содержащее генератор тактовых импульсов , выход которого соединен с первым входом элемента И, привод, вал. кото- рого  вл етс  кинематическим входом, устройства, первый вход блока формировани  сигналов реальной смены кода  вл етс  электрическим входом устройства и соединен с входом дешифратора нулевого кванта, выход которого соединен через первый триггер с вторыми входами блока формировани  сигна178

лов реальной смены кода и элемента И выход блока формировани  сигналов реальной смены кода соединен с входом второго триггера, выход элемента И соединен с входом первого счетчика, третий триггер, второй счетчик и блок регистрации, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  достоверности контрол  преобразовател  угла поворота вала в код в него введены делитель частоты, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок формировани  сигналов зон неоднозначного считывани  кода, блок суммировани , блок вычитани , элемент за- держки, блок делени  и регистр, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом привода, выход второго триггера соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ, выход элемента И соединен через делитель частоты с первым входом регистра и входом третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента ИС- КПЮЧАЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока суммировани , с первым входом второго, счетчика и входом блока формировани  сигналов зон неоднозначного считывани  кода , выход первого счетчика соединен с вторыми входами регистра и блока суммировани , выход регистра соединен с первым входом блока вычитани , выход соединен с первым входом блока делени , выход блока формировани  сигналов зон неоднозначного считывани  кода соединен с вторым входом блока делени  и входом элемента задержки , выход которого соединен с вторым входом второго счетчика, с вторым входом блока вычитани  и с третьим входом блока суммировани , выход которого соединен с третьим входом блока делени , выход которого соединен с третьим входом блока вычитани , выходзы которого соединены с входами блока регистрации, выходы которого  вл ютс  информационными выходами устройства.

fwx

-Ut

«

Us/lUHUf

- h }f дешифрации

. M. -M, - .fc -

u

tf tj .tj t if tf tf tj-tft

 ;

M

«gj

4f

л

ж

30

зг

J3

3S

w

y

K29

MBMMM

«

3

36

W

11

нъ

л

Редактор Л. Гратилло

Составитель Е, Бударина

Техред M.XpAaHvwКорректор О. Лугова 

Заказ 899/60Тираж 902Подписное

ВНИЙПИ 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

Ц1

45

(/г.