SU765844A1 - Преобразователь угла поворота вала в код - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах управлени  объектами и цифровой обработкой информации.

Известен преобразователь угла в код, содержащий двигатель кинематически соединенный с датчиком шкалы и датчиком питани , подключенным к Q датчику угла, а выход датчика шкалы через формирователь тактовых.импульсов подключен к формирователю кода точного отсчета, два фазовращател , формирователи старт-импульсов и стопимпульсов и блок формировател  выходН5 ного кода ij.

Этот преобразователь икюет высокое быстродействие благодар  наличию двух фазовращателей, с помощью которых 20 формируетс  несколько старт- и стопимпульсов , код точного отсчета обра эуётс  заполнением временного интервэ л амежду соседними старт-импульсом и стоп-импульсом, а код грубого отсче- 25 та формируетс  в зависимости от номеров старт- и стоп- импульсов.

Недостатком-такого преобразовател   вл етс  невысока  TOjtHOCTb,

.Известен преобразователь угла по- ЗО

ворота вала в код, содержащий источник питающего напр жени , датчик угла , фазовращатель, многоканальный преобразователь фазы- в унитарный код, подключенный через последовательно соединенные элементы ИЛИ и делитель частоты к счетчику импульсов, 2 J.

В этом преобразователе точность преобразовани  повышаетс  за счет усреднени  нескольких измерений, снижаетс  вли ние случайной омехи.а результат преобразовани , . а также пог- раиность от присутстви  высоких гармоник в питающих фазовращатель напр жени . При увеличении количества выходов фазовращател  до бесконечности сшибка от высоких гармоник стремитс  к нулю. Однако многоканальное формирование временных интервалов и наличие многотактного генератора,т.е. многоканальное формирование число-импульсного кода, не позвол ет получить большое количество каналов преобразовавани .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  |преобразователь угла поворота вала в код, содержащий многофазный блок питани , подключенной к многофазному фафааовращателю , выходы которого подклчены к одним компараторам, а Ъдин из входов - к другому компаратору, триггеры , одни входы которых объединены и подключены к выходу другого компаратора , другие входы подключены соответственно к выходам одних компараторов , а выходы триггеров подключены к одним входам элементов И, другие входы которых соединены с выходами генертора , импульсов, а выходы через элементы ИЛИ подключены к счетчику импульсов 3.

Недостатком такого преобразовател   вл етс  неилсока  точность, ограниченна  быстродействием многотактного генератора импульсов и количеством

параллельно включенных каналов преобразовани .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователь угла поворота вала в код,-iсодержащий многофазный блок питани , подключенный к многофазному , .фазовращателю,выходь которого подключены к одним компараторам, а один из входов - к другому компаратору , триггеры, одни входы которых объединены, а выход каждого из триггеров подключен к одному входу соответствующего элемента И, выходы которых подключены к элементу ИЛИ, генератор импульсов, счетчик,введены умножитель частоты, дополнительный счетчик и дополнительный элемент И, один вход которого соединен с выходом другого компаратора, а другой вход - с другим выходом первого триггера , а выход подключен к объединенному входу всех триггеров и установочным входам дополнительного счетчика , счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход пЪдключен к управл ющему входу умножител , другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход подключен к счетчику, другие входы элементов И соединены соответственно с выходами одних компараторов , а выход каждого из элементов И подключен к нулевому входу последующего триггера.

На чертеже дана структурна  схема

преобразовател .

Преобразователь содержит многофазный блок 1 питани , подключенный к многофазному фазовращателю 2, выходы которого подключены к одним компараторам 3 , 3 2 - , а один из входовк другому компаратору 4. В частном случае многофазный фазовращатель 2 может состо ть из синусно-косинусного вращгиощегос  трансформатора в режиме фазовращател , подключенного к фазовращателю. Одни входы триггеррв. 5. , 5,- ЗцОбъединены а выход каждого го из триггеров 5 - подключен к одному из входов соответствующего i

.элемента И б , б 2 - 6, другие входк элементов И б-, , б - б соединены с выходами одних компаратс ов 3 , 2 3,/ а выход каждого, элемента И подключен к другому входу последующего триггера 5. Выход компаратора „и другой выход первого триггера 5 подключены к дополнительному элементу И 7, выход которого подключен к объединенному входу всех триггеров

Q 5 и установочным входам дополнительного счетчика 8 импульсов, счетный вход которого через элемент ИЛИ 9 срединен с выходами элементов И 6. Шход счетчика 8 подключен к управл ющему входу умножител  10, другой

которого соединен с генератором 11 импульсов, а выход подключен к счетчику 12 импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

Блок 1 питани  вырабатывает

синусоидальное напр жение дл  питани-  фазообразоватеп  2, Одно из таких напр жений прин то за опорное. Компаратор 4 формирует опорные импульсы, при переходе синусоиды через

нуль из отрицательных значений в положительные . С выходов фазовращател  2 снимаютс  синусоидальные напр жени , сдвинутые друг отр1осительно друга .на

0 -i , а относительно опорного напр мгf tJIf ft Г. I 1 Vfl .

+ 41,

жени  на

Ж

количество выходов фазогде m вращател  2;

,1,,.пг-1 - номер выхода; - фаза напр жени , соответствующа  углу поворота ci фазовращател  2. Выходные напр жени  фазовращател  2 поступают на компараторы 3 , , л на выходах которых формируютс  им пульсы при переходе синусоид на входе компараторов через нуль из отрица;тельных значений в положительные.

временной интервал от опорного импульса компаратора 4 до фазового импульса компаратора 3 , равен фазовому сдвигу Ч первой синусоиды фазовращател  2 относительно опорного сигнала и определ ет угол повотота оС . Временной интервал от опорного импульса компаратора 4 до импульса компаратора 32 равен фазовому сдвигу .2ife2. , Временной интервал дл  импульса 5i равен фазовому сдвигу , Концы временных интервалов , должны формироватьс  последовательно по вл ющимис  фазовыми импульсами от первого до последнего. Нача:лом всех интервалов  вл етс  опорный импульс компаратора 4,

Рассмотрим формирование временных интервалов.

Claims (1)

1. Опорный импульс компаратора 4 проходит через элемент И 7, открытый S разрешающим потенциалом с выхода триггера 5, и устанавливает триггеры 5, 5, - SjyiB начальное состо ние, а в счетчик 8 записывает начальный код Этот импульс  вл етс  началом всех временных интервапов. Разраиа-ощйй потенциал другого выхода триггера 5 открывает элемент И 6 через который проходит фазовый импульс с выхода ко паратора 3 , на переключение триггера З. Этот импульс проходит через элемент ИЛИ 9 на счетный вход счетчика 8 и прибавл ет в него единицу. Импульс с выхода элемента, и 6 / вл  етс  концом первого, временйого интер вала, Фазовьай импyльc по вл ющийс  с выхода компаратора Sj, проходит через открытый триггером 62 элемент И бд как конец второго временного ин тервапа. Через триггер 5 этот импульс открывает элемент И б т,, а через элемент ИЛИ 9 прибавл ет единицу в счетчик 9. Аналогичным образом про ход т последующие фазовые импульсы компараторов 3 через элементы И 6 , последовательно переключа  триггеры 5 и прибавл   единицу к содержимому счетчика 8. Если в процессе цикла из мерений по вл етс  выходной импульс компаратора 4, то он не проходит череЭ элемент И 7, который закрыт запрещающим потенциалом триггера 5j на врем  цикла измерений. Выходы разр дов счетчика 8 nojqaны на двоичный умножитель 10, При измерении длительности первого временного интервала умножитель 10 пропускает все импульсы генератора 11 на счетчик 12, Это равносильно одновременному умножителю и делению числа импульсов на т. Такое состо ние продолжаетс  до по влени  конца первого вре %енного интервала. Конец первого вр еменного интервала в счетчике 8 устанавливает новый код,до конца второго временного интервала число импульсов с- выхода генератора 11 умножаетс  на умножителем 10 и накапливаетс  в счетчике 12, Конец второго интервала в счетчике 8 устанавливает следующий код. До конца третьего временного интервала в счет чик 12 поступают импульсы, умножеuHup н  . Концы послеплпоших все- Концы последующих вреиные на менных интервалов последовательно уменьшают.коэффициент умножени ,По концу последнего временного интервала умножитель 10 прекращает пропускать импульсы генератора 11 на счетчик 12, Наэтом цикл преобразовани  угла в код заканчиваетс , В Ьчетчи;ке 12 накапливаетс  код преобразуемсзго угла, равный величинесуммы дпи тельностей всех временных интервалов оделенной на количество интервалов. ,е, 1°° Cw))4-. еличину Ч - Cm - 1) можно учесть ри начальной установке преобразоваел , В таком преобразователе нет ограничени  к количеству временных интервалов , следовательно, выбрав достаточное количество каналов, можно при увеличении времени преобразовател  уменьшить погрешности от высоких гармоник в питающих напр жени х до требуемой величины. Экономический эффект от использовани  токого преобразовател  определ етс  его техническим преимуществом. Формула изобретени  Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий многофазный блок питани , подключенный к многофазному фазовращателю, выходы которого подкпючены к одним компараторам, а один из входо:в - к другому компаратору, тpиггepы одни входы которых объединены , а выход каждого из триггеров подключен к одному входу соответствующего элемента И, выходы которых подключены к элементу ИЛИ, генератор импульсов, счетчик импульсов, о т личающий-с  тем, что, с целью повышени  точности преобразовател , в него введены умножитель частоты , дополнительные счетчик и элемент И, один вход которого соединен с выходом другого компаратора, а другой вход - с други выходом первого триггера, а выход подключен кобъединенному входу всех триггеров и установочным входам дополнительного счетчика, счетный вход которого .соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход подключен:- к управл ющему входу ywi-, ножител , другой вход которого соединён с выходом генератора импульсов, а выход подключен к счетчику, другие входь элементов И соединены соответственно с выходами одних компараторов , а выход каждого из элементов И подключен к другому входу последующего триггера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство:СССР № 457087, М кл. G 08 С 9/00, 1973, 2,Авторское свидетельство СССР 523435, кл. G 08 С 9/04, 1974, 3, Авторское свидетельство СССР 377844, кл. G 08 С 9/02, 1971 (прототип ) ,