SU1411794A1 - Устройство дл передачи информации с вращающегос объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бесконтактным устройствам передачи цифровых сигналов, используемьк в многоканальных системах съема информации с вращающихс  объектов. Цель изобретени  - повышение пропускной способности путем обеспечени  возможности двунаправленной передачи информации между вращающейс  и неподвижной устройства и его упрощение. Устройство содержит на вращающейс  части блок датчиков, аналого-цифровой преобразователь, регистр команд, элемент задержки, детектор паузы, таймер, первый и второй компараторы, дифференциальный усилитель, блок управл емой нагрузки, первый и второй компараторы, дифференциальный усилитель , блок управл емой нагрузки, первый и второй элементы св зи, на неподвижной части генератор тактовых импульсов, элемент задержки, регистратор , модул тор, преобразователь ток-напр жение, первый и второй компараторы и мультиплексор. Устройство -позвол ет, использу  только два элемента св зи, выполненных в виде вращающихс  конденсаторов, осуществл ть одновременную передачу информации в направлении вращающейс  и неподвижной .его частей. 5 ил. (О (Л

Description

Изобретение относитс  к бесконтактным устройствам передачи цифровых сигналов, используемых в многоканальных системах съема информации с вра- j ающихс  объектов.

Цель изобретени  - повышение пропускной способности путем обеспечени  возможности двунаправленной передачи информации между вращающейс -и непод-ю вижной част ми устройства и его упрощение .

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - функциональна  схема блока управл емой 15 латгрузкм.1 на фиг.З - функциональна  схема модул тора; на фиг.4 и 5 - временные диаграммы работы модул тора и устройства.

Устройство содержит на вращающей -, 20 с  части блок 1 датчиков, аналого- цифровой преобразователь 2, регистр 3 команд, элемент 4 задержки, детектор 5,паузы, таймер 6, первый 7 и второй 8 компараторы, дифференциаль- ный усилитель 9 и блок 10 управл емой нагрузки, первый 11 и второй 12 элементы св зи, на неподвижной части генератор 13 тактовых импульсов, элемент 14 задержки, ригистратрр 15, мо-30 дул тор 16, преобразователь ток-нап- р жение 17, первый 18 и второй 19 компараторы, мультиплексор 20 и вход 21. Блок 10 управл емой нагрузки имеет аналоговый коммутатор 22 и пер-35 вый 23 и второй 24 элементы нагрузки, вход 25 блока управл нмой нагрузки, первый 26 и второй 24 входы (выходы блока управл емой нагрузки). Модул тор 16 содержит элемент НЕ 28, триг- дО гер 29, с первого по четвертый элементы И-НЕ 30 - 33,с первого по шестой элементы 34-39 нагрузки и клоче- вой элемент 40 и имеет первый 41 и второй 42 входы, первый 43, второй 45 44 и третий 45 выходы, контрольные точки 46-59.

Работа модул тора 16 происходит следующим образом,, (фиг.4) о В соответствии с поступающими на первый и 0 второй входы модул тора 16 сигналами с пр мого выхода триггера 29 снимаетс  управл ющий код устройства, засин- хронизированный передними фронтами тактовых импульсов. Этот сигнал по- - даетс  на третий выход модул тора 16 и используетс  дл  управлени  мультиплексором 20„ В зависимости от логической комбинации управл ющего кода устройства и тактовой частоты только один из выходов схем 30-33 И-НЕ 30-33 с открытым коллектором может находитьс  в закороченном состо нии и к входу ключевого элемента 40, выполненного в виде транзистора, подключаетс  только один из четырех делителей , образованный парами элементов нагрузки, выполненных в виде резисторов: 34-38, 35-38, 36-38, 37 и 38. При этом на шестом элементе нагрузки формируетс  один из четырех возможных уровней напр жений. Таким образом, уровень логической единицы управл ющего кода устройства преобразуетс  модул тором 16 в пр моугольный меандр с размахом напр жени  U4- U|, а уровень логического нул  - в пр моугольный меандр с меньщим размахом напр жени , равным Uj- О.

Устройство дл  передачи информации с вращающегос  объекта работает

следующим образом. I

На первый вход модул тора 16с

входа 21 устройства последовательно во времени подаетс  нулевой управл ющий код-пауза, а затем непосредственно управл ющий код-управл юща  команда (фиг.1, точка 46). Промодулирован- ный и засинхронизированный частотой генератор 13 тактовых импульсов управл ющий код устройства в виде четырехуровневого сигнала (точки 47 и 48) снимаетс  с первого выхода модул тора 16 и через первьй 11 и второй 12 элементы св зи, выполненных в виде вращающихс  конденсаторов, дифференциальный усилитель 9 поступает на вторые входы первого и второго компараторов 7 и 8. Так как блок 10 управл емой нагрузки в любой момент времени имеет сопротивление между первым и вторым входом-выходом на несколько пор дков вьппе выходного сопротивлени  модул тора 16, работа блока 10 управл емой нагрузки не приводит к искажению сигнала на входе дифференциаль- усилител  9, а следовательно, и на его выходе. В результате сравнени  выходного сигнала дифференциального усилител  9 (точка 49) с соответствующими опрными напр жени ми, с выхода первого компаратора 7 снимаетс  тактова  частота (точка 59), а с выхода второго компаратора 8 - демодулиро- ванный управл ющий код устройства (точка 51). При обнаружении паузы в демодулированном управл}пощем коде

314

детектор 5 паузы по ее окончании запускает таймер 6. При этом на выходе таймера 6 по вл етс  нулевой сигнал (точка 52), длительность которого выбираетс  равной длительности управл ющей команды. Нулевой выходной сигнал таймера 6 поступает на управл ющий вход регистра 3 команд и переключает его на режим последовательного ввода демодулированной управл ющей команды. Синхронизаци  ввода команд в регистр 3 производитс  задержанными импульсами тактовой частоты (точка 53). Одновременно с этим нулевой выходной сигнал таймера 6 поступает на третий вход вход аналого-цифрового преобразовател  2 и переводит его в режим последовательного вьшода информации (точка 54), поступающей с выхода аналого-цифрового преобразовател  2 на вход блока 10 управл емой нагрузки При этом блок 10 управл емой нагрузки измен ет выходной ток модул тора 16. Таким образом, одно- BpeiicHHo с вьтодом информации с вращающейс  части поступает управл юща  команда с неподвижной части устройства . В известном устройстве така  возможность отсутствует, так как канал св зи в нем может работать только в одном направлении, а дл  переключени  направлени  передачи используетс  третий вращающийс  конденсатор. Декодирование информации, прин той на неподвижной части преобразователем 17 ток-напр жение, имеющей на выходе последнего шесть уровней напр жени , происходит следующим образом . Выходной сигнал преобразовател  17 ток-напр жение (точка 55) сравниваетс  на первом и втором компаратоpax 18 и 19 с соответствующими опорными напр жени ми на их первых входах . В результате этого с выхода второго компаратора 19 снимаетс  единичный уровень принимаемой информации дл  случа , когда уровень передаваемого управл ющего кода соответствует единице, а с выхода первого компаратора 18 - единичный уровень принимаемой информации дл  случа , когда уровень передаваемого управл ющего кода соответствует нулю. Однако при других комбинаци х принимаемых и передаваемых сигналов компараторы вьодают ложную информацию. Дл  устранени  этого выходные сигналы первого 18 и второго 19 компараторов (точки 56 и

4

57) коммутируютс  на кнформационньп вход регистратора 15 строго в соответствии с сигналом (точка 47), псе- тупающим с третьего выхода модул тора 16 на третий вход мультип-пексора 20. В результате на первый вход регистратора 15 поступает полностью демодулИРованна  измерительна  информаци  (точка 58), котора  по задержанным тактовым импульсам (точка 59) записываетс  в регистратор 15. По окончании вывода информации в регистратор 13 и приема управл ющей команды в регистр 3 команд, на выходе таймера 6 по вл етс  уровень высокого сигнала, который переводит аналого- цифровой преобразователь 2 в режим измерени .

Таким образом, прием информации и передача управл ющего кода в рассматриваемом устройстве происходит одновременно, что повьшает быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с известньй. Кроме того, уменьшаютс  габариты устройства, так как прием информации и передача управл ющего кода происходит по двум

элементам св зи, т.е. вместо трех

вращающихс  конденсаторов используетс  только два. По сравнению с известным предлагаемое устройство позвол ет управл ть процессом измерени , имеет более высокие помехоустойчивость и точность измерени  за счет применени  двух вращающихс  конденсаторов, позвол ющих реализовать гальваническую разв зку вращающейс  и неподвиж- ной частей устройства.

5

0

5

Ф. ормула изобретени 

Устройство дл  передачи информации с вращающегос  объекта, содержащее на вращающейс  части блок датчиков , выход которого подключен к первому аналого-цифрового преобразовател , первый и второй компараторы , выход первого компаратора подключен fc входу элемента задержки и первому входу таймера, регистр ко-. манд( выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразовател , детектор паузы, выход которого подключен к второму входу таймера, первые выводы первого и второго элементов св зи, на неподвижной части генератор тактовых импульсов..

ts

I

z

9ut2

Claims (1)

1411 выход которого подключен к входу элемента задержки, регистратор, первый компаратор, первый вход которого яв-. ляется входом соответствующего опор- $ ного напряжения устройства, вторые выводы первого и второго элементов связи, отличающееся тем, что,с целью повышения пропускной способности путем обеспечения возмож-эд ности двунаправленной передачи информации между вращающейся и неподвижной частями устройства и его упрощения, в него введены на вращающейся части дифференциальный усилитель и блок управляемой нагрузки, первый вход-выход которого и первый вход дифференциального усилителя объединены и подключены к первому выводу первого элемента связи, второй вход- эд выход блока управляемой нагрузки и второй вход дифференциального усилителя объединены и подключены к первому выводу второго элемента связи, первые входы первого и второго ком- 25 параторов являются входами соответствующих опорных напряжений устройства, выход дифференциального усилителя подключен к вторым входам первого и второго’ компараторов, выход последне?о подключен к первому входу регистра команд и к входу детектора паузы, выхрд элемента задержки подключен к второму входу регистра команд, выход

794 6 тайм'йра подключен к третьему входу регистра команд и третьему входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу блока управляемой нагрузки на неподвижной части - модулятор, преобразователь (Ток - напряжение, второй компаратор и мультиплексор, выход которого подключен к первому входу регистратора, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу модулятора, второй вход которого является входом неподвижной части устройства, первый выход модулятора подключен к второму выводу первого элемента связи, второй выход модулятора и первый вход преобразователя ток-напряжение объединены и подключены к шине нулевого потенциала, второй вход преобразователя ток-напряжение является вторым выводом второго элемента связи, первый вход второго компаратора является входом соответствующего опорного напряжения устройства, выход преобразователя ток-напряжение подключен к вторым входам первого и второго компараторов, выходы которых подключены к первому и второму входам мультиплексора соответственно, третий выход модулятора подключен к третьему входу мультиплексора, выход элемента задержки подключен к второму входу регистратора.