SU796885A1 - Преобразователь угла поворота ва-лА B КОд - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может, Ъы-аъ использовано дл  св зи аналогичных источников информации с цифровым вычислительным устройством..Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель , выходы которого через компараторы и элементы И подключены К счетным входам соответствующих Триггеров , выходы которых подключены к установочным входам третьего триггера , генератор импульсов, подключенный через третий элемент И, управл ющий вход которого соединен с выходом третьего триггера, к счетчику где формируетс  выходной код.

Блок управлени  преобразовател  icocTOHT из триггера пуска, счетчика числа суммируемых пачек импульсов и дешифратора. Выходы блока управлени  подключены к управл ющим входам первых двух элементов И. Это преобразователь интегрирующего типа l.

Недостатком известного преобразр вател   вл етс  малое быстродействие что ограничивает его использование.

Другой известный преобразователь содержит последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты , блок питани  и фазовращатель, выход которого через компаратор подключен к управл к цему входу блока элементов И, информационные входы которого подключены к выходам разр дов делител  частоты. Измерение угла в этом преобразователе производитс  по мгновенному значению сдвига фазы 2 .

0

Недостатками такого преобразовател   вл ютс  погрешности, нестабильности блока питани , внешние и внуртенние шумы и значительна  поiгрешность квантовани .

5

Наиболее близким к изобретению по техническому решению  вл етс  преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель,

0 выходы которого через компараторы подключены к установочным входам триггера, генератор импульсов, подключенный через элемент И, другой вход которого соединен с выходом

5 триггера, к счетчику fsj

Недостатком этого преобразовател   вл етс .значительна  погрешность квантовани  .и погрешность, вызванна  вли нием внешних и внутренних

0 шумов. Цель изобретени  - повышение точности преобразовател . поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель , выходы которого подключены к первому и второму компараторам элемент И, входы которого соединены с выходами генератора импульсов и триггера/ введены триггер пуска, управл ющий триггер, три дополнитель ных элемента И и реверсивный счетчик один вход триггера пуска соединен с источником команды ПУСК, а выход подключен к одному входу первого дополнительного элемента И, другой вход которого соединен с выходом первого компаратора, а выход подклю чен к счетному входу управл ющего триггера, один выход управл ющего триггера подключен к одному входу второго дополнительного элемента И, к третьим входам элемента И и треть его дополнительного элемента И, дру гие входы которого соединены с выхо дом генератора импульсов и другим входом триггера, а выход подключен к одному входу реверсивного счетчика , другой вход третьего дополнительного элемента И соединен с выходом второго компаратора, а выход подключен к одному входу триггера , выход элемента И подключен к другому входу реверсивного счетчика а другой выход управл ющего триггера подключен к нулевым входам триггера и триггера пуска. На чертеже представлена структур на  схема преобразовател  угла в ко Преобразователь содержит фазовра щатель 1, выходы которого подключены к компараторам 2 и 3, элемент 4 входы которого соединены с генерато ром 5 импульсов и выходом триггера триггер 7 пуска, один вход которого соединен с источником 8 команды ПУСК, а выход подключен к одному входу первого дополнительного элемента 9 И, другой вход которого сое динен с вьлходом компаратора 2, а выход подключен к счетному входу управл ющего триггера 10, один выхо триггера 10 подключен к одному входу второго дополнительного элемента 11,И, к третьим входам элемента 4 И и третьего дополнительного элемента 12 И, другие входы которого соединены с выходом генератора 5 импульсов и другим выходом триггера б, а выход подключен к одному входу реверсивного счётчика 13, другой вход элемента .11 И соединен с выхо дом компаратора 3, а выход подключен к одному входу триггера б, вых элемента 4 И подключен к другому в ду реверсивного счетчика 13, а дру гой выход триггера 10 подключен к нулевым входам триггеров б и 7. Преобразователь работает следуюим образом. Фазовращатель 1 преобразует угол поворота вала в сдвиг по фазе двух синусоидальных сигналов. Компаратор 2 формирует из этих сигналов последовательность старт-импульсов, а компаратор 3 - последовательность стоп-импульсов, В исходном состо нии элементы 9 и 11 И закрыты, триггеры 6,7 и 10 и реверсивный счетчик 13 наход тс  в состо нии О. По команде ПУСК триггер 7 устанавливаетс  в состо ние 1 и открывает элемент 9 И дл  прохождени  старт-импульсов на счетный вход триггера 10. По первому, следующему после команды ПУСК, старт-импульсу триггер 10 устанавливаетс  в состо ние 1 и открывает элементы 11 и 12 И. Выходные импульсы генератора 5 поступают через элемент 12 И на вход сложени  реверсивного счетчика 13. Следующий после этого стоп-импульс проходит через элемент 11 И и устанавливает триггер б в состо ние 1, элемент 12 И закрываетс , а элемент 4 И открываетс . Выходные импульсы генератора 5 поступают через элемент 4 И на вход вычитани  реверсивного счетчика 13. По приходу следующего старт-импульса триггер 10 устанавливаетс  в нулевое состо ние и устанавливает в это же состо ние триггеры б и 7. Цикл преобразовани  заканчиваетс . Выходной код снимаетс  с пр мых выходов реверсивного счетчика и ин.версыого выхода триггера знака, вход щего в состав реверсивного счетчика . В предложенном преобразователе за цикл его работы производитс  двойное измерение угла: от стартдо стоп-импульса в пр мом коде и от стоп- до старт-импульса в дополнительном коде. Результаты обоих измерений складываютс . Длительность цикла преобразовани  от команды ПУСК до окончани  преобразовани  как и в-прототипе не превьшает двух периодов старт-импульсов. Скважность импульсов генератора 5 выбираетс  равной 0,5. Синхронизаци  старт- и стоп-импульсов с импульсами генератора 5 не производитс . В результате предложенном преобразователе по сравнению с прототипом уменьшаетс  вдвое погрешность квантовани , а также уменьшаетс  вли ние внешних и внутренних шумов. Работоспособность преобразовател  подтверждаетс  примерами. Пусть период старт-импульсов равен восьми периодам генератора 5. Временной интервал между старт- и стоп-импульсами соответствует п ти периодам генератора 5, а временной интервал между стоп- и старт-импульсами соответствует трем периодам. Число разр дов реверсивного счетчика 13 выбираетс  равным трем (без учета знакового разр да). Если стопимпульс находитс  в паузе между п тым и шестым импульсами генератора 5 , то в конце цикла измерени  на реверсивном счетчике 13 будет код, равный , В знаковом разр де будет О.Поскольку выходной код снимаетс  с инверсного выхода триг ,гера знака, то значение выходного кода будет равно , что соответствует суммарному коду двух периодов от старт- до стоп-импульсов.

Если передний фронт стоп-импульса совпадает с п тым импульсом генератора 5, то код на реверсивном счетчике 13 будет равен . В знаковом разр де будет О. Значение выходного кода будет равно , что также соответствует суммарному коду двух периодов от старт- до стоп-импульсов. Из этого примера нагл дно видно увеличение разрешающей способности преобразовател , чт снижает погрешность квантовани .

Если временной интервал от стартдо стоп-импульсов соответствует трем периодам генератора 5, а временной интервал между стоп- и стартимпульсами соответствует п ти периодам , то код реверсивного счетчи}са 13 в конце цикла будет , что соответствует коду 6 дл  трех .разр дного счетчика. Триггер знака будет в состо нии 1. Значение выходного кода будет равно 6, что соответствует суммарному коду двух временных интервалов. Если временной интервал от старт- до стоп-имnyjjbCOB равен 2,5 периодов генератора 5 (стоп-импульс совпадает с третьим импульсом генератора 5), то выходной код трехразр дного преобразовател  будет равен 5, т.е. (). Аналогичным образом можно проследить работу преобразовател  при любом расположении старт- и стоп-импульсов.

Кроме того, в таком преобразователе уменьшаетс  погрешность от мгновенной нестабильности старт-импульсов , вызванной вли нием внешних и внутренних шумов, Это происходит потому, что в одном цикле преобразовани  производитс  измерение двух временных интервалов между од{ним и тем же стоп-импульсом и двум  различными старт-импульсами, а выходной код равен сумме этих временных интервалов.В предлагаемом преобразователе повышена его точность при сохранении быстродействи .

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 372682, кл. Н 03 К 13/20, 1971.

2.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений и цифровой код. Л., энерги , 1974, с.156, рис.80.

3.Там же, с. 154, рис. 78 (про Сотип ) .