SU542220A2 - Преобразователь "угол-код" - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени , а именно к устройствам , преобразующим угол поворота вала в цифровой код.

Известные устройства дл  преобразовани угла поворога вала в код, содержащие фазоврашатель , генератор импульсов и элементы И ri3.

Известные устройства обладают сравнительно низким быстродействием и исполь- зуютс  в одноканальном режиме.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство , содержащее генератор импульсов, соединенный с входом делител  частоты, первый выход которого через последовательно соединенные блок питани  фазовращателей и фазовращатель подключен к входу формировател  фазового импульса, второй выход - к первым входам элементов И, Вход дешифратора подключен ко второму выходу делител  частоты, а выход - к первому входу первого элемента И, два других входа которого подключены соответственно к выходу формировател  фазового импульса и

первому выходу триггера, второй выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключе к вторым входам элементов И к к первому входу триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента И. Выход блока питани  фазовращателей через цепочку последовательно соединенных фазовращател  и формировател  фазового иммульса подключен к второму входу второго элемента И 2,

Недостатком такого преобразовател   вл етс  формирование сигнала неисправности при воздействии случайных помех, привод щих к одиночным сбо м. Выработанный сигнал неисправности, поступающий в устройство, потребл ющее информацию, может нарущить его работу и вызвать переключение на резервный преобразователь при фактически исправном основном. В это случае при одиночном сбое в работе преобразовател  фазовый импульс поступает с вькода заторможенного фазовращател  в момент времени, не соответствующий посто нному фазовому сдвигу. Этот импульс не проходит через закрытую схему И и не переключает триггер, разрешающий прохождение рабочего фазового импульса на считы вание рабочей информации, а на единичном выходе триггера формируетс  сигнал неисправности при исправном преобразователе. Целью изобретени   вл етс  исключение вьфаботки сигнала неисправности преобразовател  npv воздействии случайных помех, привод щих к одиночным сбо м, т. е. повышение помехоустойчивости устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предложенный преобразователь введены последовательно соединенные дополнительны триггеры и дополнительный элемент И, импульсный вход которого соединен с выходом одного из формирователей фазового импульса выход - со счетным входом первого дополнительного триггера, первый потенциальный вход с инверсным вьпсодом дешифратора второй потенциальный вход - с нулевым вььходом второх о дополнительного Tpvirrepa, а выход одного из элементов И подключен к нулевым входам дополнительных триггеров На чертеже представлена ф -икциональна  схема устройства. Преобразователь содержит последователь но соединенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 питани  фазовращателей , фазовращатель 4. Параллельно фазовращателю 4 подключен заторможенный, фазовращатель 5. Выходы фазовращателей 5 и 4 через соответствуюпдие формирователи 6. 7 фазовых импульсов соединены со входами элементов И 8 и 9. Выход элемента И 9 соединен с единичным входом триггера 1О и с элементом И 11, другие входы которого соединены с выходами делител  2 частоты. Эти выходы подключены также к дешифратору 12, представл ющему собой схему совпадени  на фиксированную кодовую комбинацию, соответствующую посто ннощ- фазовому сдвигу, заданному фазовращателем 5. Пр мой выход дешифратора 12 соединен с т1равл ющим входом элемента И 8, выход которого соединен с нулевым входом триггера 10 и нулевыми входами триг геров 13, 14. Нулевой выход триггера 10 управл ет элементом И 9, а единичный - эле- ментом И 8. Инверсный выход дешифратора 12 соединен со входом элемента И 15, второй вход которого соединен с выходом формировател  6 фазового импульса. Выход элемента И 15 соединен со счетным входом триггера 13. Нулевой выход триггера 14 соединен с третьими входами элементов И 9, 15 и с шиной 16 неисправности преобразовател . Съем кода угла производитс  с выходов  лемента И 11. Преобразователь работает след тощим образом. С генератора 1 на вход делител  2, имеющего коэффициент пересчета 2 (гдеп число двоичных разр дов выходного кода преобразовател ), поступают импульсы с частотой f . При этом с выхода делител  2 частот снимаютс  сигналы в виде меандра с частотой следовани  |/2 , которые следуют на вход блока 3 питани  фа.зовращател , формирующего синусоидальное напр жение с частотой f/2 , синхронизированное по фазе с импульсами делител  2. Синусоидальное напр жение с блока питани  3 поступает на входы фазовращателей 4, 5. Синусоидальное напр жение с фазовращател  4, сдвинутое по фазе относительно входного напр жени  на угол, пропорциональный утлу разворота входного вала, поступает на вход форм фовател  7 фазового импульса. Синусоидальное напр жение с заторможенного фазовращател  5, сдвинутое по фазе относительно входного напр жени  на посто нный угол, пропорциональный зафиксированному положению вала фазовращател  5, поступает на формирователь 6 фазового импульса. Формирователи 6, 7 формируют фазовые импульсы в момент перехода скнусоидаль- зго напр жени  через нуль от отрицательного значени  к положительному. Если фазовый импульс с формировател  6 поступает на вход элемента И 8 при наличии разрешающих потенциалов с дешифратора 12 и единичного вькода триггера 1О, он проходит через элемент И 8 на нулевой вход триггера 1О и нулевые входы триггеров 13, 14 и переключает их. После переклк чени  триггера 1О сигнал с его единичного выхода закрывает элемент И 8, а сигнал с нулевого выхоца разрешает прохождение рабочего фазового импульса с фор лировател  7. Фазовый импульс с формировател  7 через элемент И 9 поступает на элемент И 11, на второй вход которого поступают потенциалы с делител  2 частоты, на котором развертываетс  во времени кодова  шкала преобразовател . С выходов элемента И 11 снимаетс  код, соответствую- щий углу поворота вала фазоврашател  4., Одновременно импульс с элемента И 9 поступает на единичный вход триггера 1О и возвращает его в исходное состо ние. При одиночном сбое в работе генератора 1 импульсов, делител  2 частоты, блока 3 питани  фазовращател  фазовый сдвиг выходного напр жени  с фазовращател  5 не эквивалентен фиксированной кодовой комбинации , на которую настроен дешифратор 12. В результате триггер 1О не переключаетс 

и запрещает прохождение фазового импульса через элемент И 9 с основного фазовращател  4 на вход элемента И 11. При этом выходной код, записанный потребителем информации в предьщущем цикле преобразовани , не искажаетс . В то же врем  фазовый импульс с выхода формировател  6 проходит через элемент И 15, так как с инверсного вьпсода дешифратора 12 и с нулевого выхода триггера 14 подаетс  на элемент И 15 разрешающий потенциал. Импульс с выхода элемента И 15 поступает в триггер 13 и записьшает в нем единицу, но несмотр  на это сигнал неисправности на шине 16 не фчрмируетс . Если сбой был одиночным, то в следующем цикле он не повтор етс , а фазовый импульс с формировател  6 проходит через элемент И 8, обнул ет триггеры 13, 1-4 и подготавливает цепь 6 дл  прохождени  основного фазового импульса.

Если же имеет место устойчивый сбой или произошел отказ в работе одного из узлов преобразовател ,то непосредственно за первым импульсом на счетный вход триггера 13 поступает второй импульс сбо . При этом триггер 14 переключаетс , и сигнал с его нулевого выхода окончательно запрещает прохождение основного фазового импульса через элемент И 9, закрывает элемент И 15 и фиксирует наличие на шине 16 сигнала неисправности преобразовател , который может быть использован дл  подключени  резервного преобразовател .

6

Преобразователь угол-код благодар  введению новых элементов и св зей отличаетс  более высокой помехоустойчивостью по сравнению с известными устройствами.

Claims (2)

1.Зверев А. Е. Преобразователи угол-код, 1974 г., стр. 75-85.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 464ОО5, кл. GO8 С 9/О4 от 29.О1.74 (прототип).