SU439836A1 - Преобразователь уго-код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при автоматизации различных систем на основе цифровых вычислительных машин.

Известны преобразователи угол-код, содержащие генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика точного отсчета и входом формировател  напр жени  питани , выход которого через первый формирователь фазового импульса соединен с одним унравл 10Н1,им входом счетчика точного отсчета, к другому управл ющему входу которого через последовательно соединенные второй формирователь фазового имнульса, фазорасщенитель и датчик угла нодключен выход формировател  нанр женн  питанн . Выходы блока определени  нанравлени  неремещени  подключены ко входам реверсивного счетчика грубого отсчета.

Недостатком известных устройств  вл етс  наличие неоднозначности считывани  в диапазоне углов, нревы наюн1их полный оборот ротора датчика.

Целью изобретени   вл етс  pacиJиpeниe диапазона преобразовани  углов.

Это достигаетс  тем, что в нреобразователь введены пороговое устройство, нпвертор и блок согласованн . Входы блока согласовани  соединены соответственно с выходами порогового устройства, инвертора и второго формировател  фазового импульса. Выход форми ровател  наир жепи  питани  через пороговое устройство иодключен ко входу инвертора. Выходы блока согласовани  соединены со входами блока определени  нанравлени  перемещени .

На фиг. 1 приведена блок-схема иредлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 и фиг. 3 - временные диаграммы, но сн юпхие его работу.

Выход генераторов 1 имиульсов соединен со счетным входом счетчика 2 точного отсчета и формироватеоТ  наир женн  иптанн  3, выход которого через первый формирователь фазового импульса 4 соединеи с одннм уиравЛЯЮП1ИМ входом счетчика точного отсчета, к другому управл ющему входу которого через последовательно соеднненные второй формирователь фазового импульса 5, фазорасщенитель 6 и датчик угла 7 подключен выход формировател  напр жени  питани  3 и порогового устройства 8, выход которого соединеи с инвертором 9.

Блок согласовани  10 представл ет собой логическое устройство, включающее двухвходовые схемы «И 11 - 14, элемент задержки 15, триггеры задержки 16- 19, триггер с раздельными входами 20, трехвходовые схемы «И 21 -24. Входы триггеров задержки 16 - 19 соединены соответственно с выходами двухвходовыл схем «И 11 - 14, выходы триггеров задержки 16-19 соединены со входами трехвходовых схем «И 21 --24, выходы которых подключены ко входам триггера с раздельными входами 20. Входы блока согласовани  10,  вл ющиес  входами двухвходовых схем «И 11 - 14, соединены соответственно с выходами порогового устройства 8 и инвертора 9. Ко вторым входам двухвходовых схем «И И и 13 подключены выход второго формировател  фазового импульса 5 и вход элемента задержки 15, выход которого соединен со вторыми входами двухвходовых схем «И 12 и 14. Выходы блока согласовани  10,  вл ющиес  выходами трехвходовых схем совпадени  21 - 24 и триггера с раздельными входами 20, подключены ко входам блока определени  направлени  перемещени  25, который включает триггер реверса 26 и последовательно соединенные дифференцирующий формирователь 27 и элемент задержки 28. Выходы элемента задержки 28 и триггера реверса 26,  вл ющиес  выходами блока определени  направлени  перемещени  25, подключены ко входам реверсивного счетчика грубого отсчета 29. Выходы трехвходовых схем «И 21, 22, 23 и 24 соединены со входами триггера ровер са 26. Выходы триггера с раздельными входами 20 соединены со входами дифференпир}юн1,его формировател  27. Работа преобразовател  происходит следующим образом. Формирователь напр жени  питани  3, представл ющий собой /г-разр дный счетчнковый делитель с частотно-избирательным выходным усилителем, преобразз ет высокочастотные импульсы, поступающие от генератора 1 с частотой /г„, в синусоидальное однофазное напр жение м., частоты w (см. фиг. 2). Выходные папр л ени  и„ и и ;,датчика угла 7 поступают на фазорасщепитель 6, выходное напр жение которого Иа , смещенное на фазовый угол cpj- относительно и... постунает на вход второго формировател  фазово1о импульса 5. Формирователи фазовых импульсов 4 п 5 формируют импульсы e.i и е один раз за период в моменты, когда их входные наир гкени  проход т через нуль при diirdii-- 0 и г 0. (Ucii При поступлении импульса «запрос счетчик импл-льсоз преобразует интервал времени между импульсами с,, и е, с выходов формирователс (разовых импульсов 4 и 5 в двоичный код NJO (выходной код точною отсчета), соответствуюоднй угловомз положению ротора датчика в пределах его одного оборота. Устройства 8 - 29 образуют схему грубого отсчета, котора  обеспечивает онределепие количества оборотов вала датчика угла с учетом направлени  вращени  с разрешающей способностью, равной полуоборота. Така  разрешающа  способность  вл етс  вполне достаточной дл  выполнени  сопр жени  точного и грубого отсчетов между собой, так как цена едииицы в младшем разр де грзбого отсчета равиа цене единицы в старшем разр де точного отсчета. Пороговое зстройство 8 преобразует входное напр жение и в логический сигнал ее, равный es I, при , т. е. в нечетные полупериоды напр жени  ы, es О при , т. е. Б четные полупериоды напр жени  и ( см. фиг. 2). Сигнал eg с выхода инвертора 9 равен eg е. В результате двухвходовые схемы «И 11 и 12 открыты в течение каждого нечетного полупериода иапр жени  м,, двухвходовые схемы «И 13 и 14 - в течение каждого четного полунериода напр жени  и. Элемент задержки 15 формирует импульс ejs, задержанный относительно импульса es на врем  t, равное Л, достаточное дл  раздельного последовательного срабатывани  логических элементов от импульсов eg и ejs. Дл  обеспечени  нормального сопр жени  точного и грубого отсчетов между собой величина Л ие должиа превышать Д периода на/гр жени  и (см. фиг. 2). РЬмпульсы с выходов схем «И перевод т триггера задержки 16-19 и триггер с раздельнымн входами 20 в состо ние, определ емое взаимиым иоложением фазовых импульсов 4 и бз (см. фиг. 2) относительно напр жени  и. От каждого переключени  триггера с раздельными входами 20 дифференцируюпшй формирователь 27 формирует импульс, кото )ьгй через элемент задержки 28 поступает на вход реверсивного счетчика грубого отсчета 29. Сигнал с выхода триггера реверса 20 управл ет реверсом реверсивного счетчика грубогО) отсчета 29. Поскольку сигнал реверса и счетный им-, пульс с выхода диффере И1,пруюн1;его формировател  27 формп)уютс  одновремеино, то элемент задержки 28 задерживает поступлениесчетного импульса па вход реверсивного счет-, чика грубого отсчета 29 на врем  окончани  в нем переходных процессов при реверсе. Рассмотрим работу схемы при изменении углового положени  I-VIII ротора датчика,, начнна  с некоторого произвольного момента, времени, когда импульсы е и eis занимают. полол ени , приведенное на фиг. 3 (IV). Если угловое положение а ротора датчика измен етс  со скоростью- О, то оба им-пз льса , перемеща сь относительно напр жепи  и, занимают последовательно положени V , VI, Vn, Vni..., приведенные на фиг. 3.. При,; этом, если в исходном положении IV состо -line триггера реверса 26 было таково, что сигнал на его выходе равен «1, то уже в положении V, когда оба импульса е- и е перейдут в полупериод В, триггер реверса 26 переключитс  в состо ние, при котором сигнал на его выходе равен «О (реверсивный счетчик грубого отсчета 29 переключаетс  на суммирование входных импульсов).

Прн дальнейшем неремеи,ении импульсов

da

0 состо ние триг65 И 15 СО скоростью

tit

гера реверса 26 остаетс  иеизменным. Триггер с раздельными входами 20 переключаетс  каждый раз, когда оба импульса ез и е переход т из одного нолупериода напр жени  и в другой, в результате чего на вход реверсивиого счетчнка грубого отсчета 29 поступают импульсы, каждый из которых соответствует изменению углового ноложени  ротора датчика на 180°, и код с выхода реверсивного счетчика грубого отсчета 29 увеличиваетс .

Если угловое положение« ротора датчика

da

;0, то оба имизмен етс  со скоростьюAt

пульса Cs и 615, перемеща сь относительно напр жени  м, занимают последовательно, начина  от прин того исходного положени  IV, положени  III, II, I..., приведенпые на фиг. 3. При этом, если в исходном нолол ении IV состо ние триггера реверса 26 было таково, что сигнал на его выходе равен «О, то уже в положении III, когда оба импульса е и е переход т в полупериод А, триггер реверса 26 переключаетс  в состо ние, при котором его сигнал станет равен «1, при этом реверсивный счетчик грубого отсчета 29 переключаетс  на вычитание. При дальнейшем перемещении импульсов со скоростью --;-- 0 состо ние триггера реверса 26 остаетс  неизменным. В моменты, когда оба импульса переход т из одного полупериода напр жени  другой, на вход реверсивного счетчика грубого отсчета 29 ностунают импульсы, соответствующие нзмененню углового положени  ротора датчика угла на 180°, и код с выхода реверсивного счетчика грубого отсчета 29 yмeньнJaeтc .

Предмет изобретени 

Преобразователь угол-код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика точного отсчета и входом формировател  напр жени  питани , выход которого через первый формирователь фазового импульса соединен с одним управл ющим входом счетчика точного отсчета , к другому управл ющему входу которого через последовательно соединенные второй формирователь фазового импульса, фазорасщепитель и датчик угла подключен выход формировател  напр жени  питани , и блок определени  направлени  перемещени , выходы которого подключены ко входам реверсивного счетчика грубого отсчета, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  диапазона преобразовани  углов, в него введены пороговое устройство, инвертор и блок согласовани , причем входы блока согласовани  соединены соответственно с выходами порогового устройства, инвертора и второго формировател  фазового импульса, выход формировател  - напр жени  питани  через пороговое устройство подключен к входу инвертора, выходы блока согласовани  соединены со входами блока определени  направлени  перемещени .

го

К

-u/t

П Г

ИГ

ЙГ