SU840990A1 - Shaft angular position- to-code converter - Google Patents

Shaft angular position- to-code converter Download PDF

Info

Publication number
SU840990A1
SU840990A1 SU792814825A SU2814825A SU840990A1 SU 840990 A1 SU840990 A1 SU 840990A1 SU 792814825 A SU792814825 A SU 792814825A SU 2814825 A SU2814825 A SU 2814825A SU 840990 A1 SU840990 A1 SU 840990A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
counter
output
input
code
phase
Prior art date
Application number
SU792814825A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Сергеевич Смолин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3517
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3517 filed Critical Предприятие П/Я А-3517
Priority to SU792814825A priority Critical patent/SU840990A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU840990A1 publication Critical patent/SU840990A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

ИЗ входов которого подключен к первому компаратору, а выходы - к другим компаратореи-, генератор импульсов , подключенный через умножитель частоты к счетному входу первого счетчика элемент ИЛИ, подключенный по выходу к счетному входу второго счетчика, выходы которого подключены к управл ющим входам умножител , Триггеры, первые.входы которых объединены и соединены с установочным входом второго счетчика и выходом дополнительного.элемента И, первый вход которого соединен с выходам первого компаратора второй вход со вторым выходом первого триггера. содержит элементы И, первые входы которых подключены к выходам остальных компараторов, вторые к выходам соответствующих триггеров, а выход каждого из элементов И подключен ко входу элемента ИЛИ и ко второму входу последующего триггера З .From the inputs of which is connected to the first comparator, and the outputs - to other comparators, a pulse generator connected via the frequency multiplier to the counting input of the first counter OR element connected to the counting input of the second counter, the outputs of which are connected to the control inputs of the multiplier, Triggers , the first. inputs of which are combined and connected to the installation input of the second counter and the output of the additional element I, the first input of which is connected to the outputs of the first comparator second input with the second output of the first about the trigger. contains And elements, the first inputs of which are connected to the outputs of the remaining comparators, the second to the outputs of the corresponding flip-flops, and the output of each of the elements And is connected to the input of the OR element and to the second input of the subsequent trigger H.

Недостатками этого преобразовател   вл ютс  низкое быстродействие из-за того, что максимальное врем  преобразовани  угла в циклическом режиме равно двум периодам питающего фазовращатель напр жени , и достаточно сложна  структура.The disadvantages of this converter are low speed due to the fact that the maximum angle conversion time in a cyclic mode is equal to two periods of the supply voltage of the phase shifter, and its structure is rather complicated.

Цель изобретени  -повышение быстродействи  и упрощение преобразо-гвател .The purpose of the invention is to increase the speed and simplify the converter.

Дл  достижени  этой цели в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий многофазный блок питани , подключенный к многофазному фазовращателю, один из входов которого соединен со входом первого компаратора , а выходы - со входами всех компараторов, кроме первого, генератор импульсов, соединенный с первьм. входом умножител  частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, элемент ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом iBToporo счетчика, выход которого соединен с управл ющим входом умножител  частоты, введены элемент И и управл ющий триггер, первый вход которого соединен с выходом первого копаратора и q,o выходом установки нул  второго счетчика, второй вход - с выходом последнего компаратора, а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ/ а выход - с yn-v равл ющим входом первого счетчика, выходы всех компараторов, кроме пер вого, соединены со входами элемента ИЛИ.To achieve this goal, a shaft rotation angle converter into a code containing a multiphase power supply unit connected to a multiphase phase shifter, one of the inputs of which is connected to the input of the first comparator, and the outputs to the inputs of all comparators except the first, a pulse generator connected to the first. the input of the frequency multiplier, the output of which is connected to the counting input of the first counter, the OR element, the output of which is connected to the counting input of the iBToporo counter, the output of which is connected to the control input of the frequency multiplier, is entered into the AND element and the control trigger, the first input of which is connected to the output of the first of the coparator and q, o by the output of setting zero of the second counter, the second input is with the output of the last comparator, and the output is with the first input of the AND element, the second input of which is connected to the output of the OR element / and the output is with yn-v equal input of the first th counter, the outputs of all comparators, except lane Vågå, connected to the OR gate inputs.

На фиг. 1 приведена структурна  схема преобразовател ; на фиг.2 временные диаграммы формировани  опорного и фазовых импульсов.FIG. 1 shows a flowchart of a converter; 2, timing diagrams of the formation of the reference and phase pulses.

Преобразователь содержит многофаз ный блок 1 питани , подключенный к многофазному фазовращателю 2. ВThe converter contains a multiphase power supply unit 1 connected to a multiphase phase shifter 2. In

частном случае многофазный фаэоврачдатель состоит из датчика 3 угла в виде синусно-косинусного вращающегос  трансформатора и из фазорасщепител  4, подключенного к выходам датчика 3 угла, на вход которого от многофазного блока 1 питани  поданы синусное и косинусное напр жени , Из синусного и косинусного выходных напр жений датчика угла фазорасщепитель вырабатывает многофазное напр жение , которое  вл етс  выходным напр жением многофазного фазовращател In particular, a multiphase phase ejector consists of an angle sensor 3 in the form of a sine-cosine rotary transformer and a phase splitter 4 connected to the outputs of the angle sensor 3, to the input of which a sinus and cosine voltage is supplied from the multiphase power supply unit 1 of the angle sensor, the phase splitter produces a multi-phase voltage which is the output voltage of the multi-phase phase shifter

2.Один из входов фазовращател  2 содинен с компаратором 5, а выходы соединены с компараторами 6 б, . , . . , 6 выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ 7, кроме того, выход последнегокомпаратора 6 соединен оо вторым входом управл ющего триггера 8. Первый вход управл ющего триггера 8 подключен к выходу компаратора 5 и к установочному входу второго счетчика 9, счетный вход которого подключен к элементу ИЛИ 72. One of the inputs of the phase shifter 2 is connected to the comparator 5, and the outputs are connected to the comparators 6 b,. , . , 6 outputs of which are connected to the inputs of the element OR 7, in addition, the output of the last comparator 6 is connected by the second input of the control trigger 8. The first input of the control trigger 8 is connected to the output of the comparator 5 and to the installation input of the second counter 9, the counting input of which is connected to element OR 7

и к первому входу элемента И 10. Второй вход элемейта И 10 соединен с выходом триггера 8. Выход элемента И 10. подключен к второму входу первого счетчика 11, на счетный вход которого через умножитель 12 частоты подаютс  импульсы с выхода генератора 13 высокой частоты. На управл ющие входы умножител  12 подаютс  выходы счетчика 9. Если количество фаз на выходе фазовращател  m 2, где Р - целое число, тоумножитель 12 представл ет собой двоичный умножитель .and to the first input of the element 10. The second input of the element 10 is connected to the output of the trigger 8. The output of the element 10 is connected to the second input of the first counter 11, to the counting input of which through the frequency multiplier 12 pulses are output from the generator 13 of the high frequency. The control inputs of the multiplier 12 are fed to the outputs of counter 9. If the number of phases at the output of the phase shifter is m 2, where P is an integer, the multiplier 12 is a binary multiplier.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образомThe Converter angle of rotation of the shaft in the code works as follows

Многофазный блок 1 питани  вырабатывает синусное и косинусное напр жени  дл  питани  датчика 3 угла. Синусное напр жение (1, фиг.2 прин то за опорное. Синусное и косинусное выходные напр жени  датчикаThe multi-phase power supply unit 1 produces a sine and cosine voltage to power the angle sensor 3. Sine-wave voltage (1, Fig. 2 is taken as the reference. Sine-wave and cosine output voltages of the sensor

3угла, фаза которых относительно опорного напр жени  зависит от угла поворота вала датчика, поступают на фазорасщепитель 4 фазовращател  2. На выходе фазорасщепител  4, т.е.The angles, whose phase relative to the reference voltage depends on the angle of rotation of the sensor shaft, go to the phase splitter 4 of the phase shifter 2. At the output of the phase splitter 4, i.e.

на выходе фазовращател  2, формируетс  многофазное напр жение, фазы которь1х сдвинуты относительно опорногоat the output of the phase shifter 2, a multiphase voltage is formed, the phases of which are shifted relative to the reference

2l

Claims (3)

напр жени  на -i +Np , где m - количество фаз; i 0,l....m-l - номер выхода, Ф - фаза напр жени , соответствующа  углу поворота pt.. На фиг.2 выходные сигналы фазовращател  2 изображены дл  m 8, Ф 120 и обозначены 2. ,2„,...2д. Компаратор 5 из опорного, напр жени  формирует опорные импульсы (5 на фиг.2) при переходе синусоиды через нуль из отрицательных значений в положительные . KoMnapaTOjftj 6 , 6, . .. Sf, форми .руют фазовые импульсы и.з выходных напр жений фазовращател . 2 при переходе через нуль из отрицательных значений в положительные. На фиг.2 фазовые импульсы дл  m 8, vp 120Р обозначены 6 , 6г , .. .6g . Опорный импульс  вл етс  началом m временных интервалов, каждый из которых пропорционален -i +Р а , концами временных интервалов соответственно  вл ютс  фазовые импульсы 6 ,6,j , . . .бгр,. Если -i +Ф lit, то значение временного интервала должно определ тьс  от опорного до второго после опорного фазового импульса . Концы этих временных интервалов оказываютс  во втором периоде опорного напр жени  после опорного импульса, поэтому пр мое измерение таких интервалов увеличивает врем  преобразовани . В таких случа х можно использовать временной интервал от опорного до первого фазового импульса, при этом нужно прибавить -V, 2lt 21с, т.е. - к конечному результату m преобразовани , так как сумма временных интервалов должна е5ыть поделена на m дл  масштабировани . При таком измерении временных интервало все используемые фазовые импульсы наход тс  в интервале одного периода опорного напр жени . По вл етс  возможность уменьшени  времени преобразовар|и . . Опорный импульс (5 на фиг.2) с выхода компаратора 5 переключает управл ющий триггер 8, устанавливае исходное состо ние, код 1110 дл  m 8, в счетчике 9 по установочному входу. Этим же импульсом можно установить в исходное состо ние сче чик 11. Элемент И Ю открываетс . Двоичный умножитель 12 начинает про пускать импульсы генератора 13 на вход счетчика 11, так как на его управл ющие входы подаютс  нулевые выходы разр дов счетчика 9. Это рав носильно одновременному умножению и делению на пт. Исход  из диаграммы необходимо сложить m временных ийтервалов , длительностью от опорного импульса до первого фазового импуль са, и поделить на т, так как конечный результат должен быть поделен на общее количество временных интер валов дл  масштабировани . Первый по вл ющийс  фазовый импульс на выходе одного из компараторов 6,б„, 6 через элемент ИЛИ 7, фазовый импульс бу прибавл ет единицу в счетчик 9, а пройд  через открытый элемент И 10 к содержимому счетчик 11, по второму его входу прибавл ет код,равный --. После этого количест импульсов с выхода генератора 13 ум ожаетс  на 21 умножител  12 и наапливаетс  в счетчике 11, так как оличество интервалов, от конца перого временного интервала до конца торого временного интервала равно -1. Конец второго интервала через лемент И 10 в счетчик 11 снова -, а в счетчике 9 устанавлиает следующий код и до по влени  онца третьего интервала в счетчик 11 поступают импульсы, т 5ноженные на 2. Конщл последующих временных интервалов последовательно уменьшают коэффициент умножени  и каждый раз прибавл ют в счетчик 11 код, равный -. Так продолжаетс  до по влени  фазового импульса с выхода последнего компаратора (бд нафиг.2) .Этот импульс производит прибавление единицы в счетчик 9, последнее прибав- 2« . ление кода - в счетчик 11 и перето ключает управл кнций триггер 8 по второму входу, закрыва  элемент И 10. Последующие временные интервалы равны истинным значени м, поэтому коррекци  не требуетс . Концы временных интервалов продолжают уменьшать коэффициент умножени  умножител  12 изменением кода в счетчике 9, но прибавление кода в счетчике 11 не производ т. После прохождени  m концов временных интервалов в счетчике 9 устанавливаетс  такой код (0001), что умножитель 12 прекращает пропускать импульсы с выхода генератора 13 на счетчик 11. На этом цикл преобразовани  угла в код заканчиваетс . В счетчике 12 накапливаетс  код преобразуемого угла, равный величине суммы длительностей всех временных интервалов, поделенный на количестйо интервалов, т.е. oi :: 1М(п1-1) + хр хр .. Величину ГП ( m-l) можно учесть началь ным поворотом вала фазовращател  или установкой опорных импульсов в счетчик llPQ в дополнительном коде исходного- состо ни , что равносильно вычитанию из результата значени  Фц. Если первым после опорного ш тульса по вл етс  фазовый импульс с выхода компаратора 6, то концы всех временных интервалов наход тс  внутри одного периода опорного напр жени , а длительности соответствуют истинным значени м. Тем не менее происхо2lt дит прибавление - в счетчик 11 ка вдым импульсом конца временного интервала. К концу преобразовани  оказываетс  прибавленнным код т - 2tfc, который как переполнени счетчика 11 не вли ет на результат преобразовани . В предлагаемом преобразователе преобразование осуществл етс  за один период опорного напр жени , в то .врем  как в известном максимальное врем  преобразовани  может достигать двух периодов, сокращаетс  количество оборудовани  исключаютс  по каждому канёшу триггер .и элемент И, а добавл етс  один триггер на все устройство. Преобразователь упрощаетс  и вместе с тем все точностные преимущества известного преобразовател  сохран ю с . Формула изобретени  Преобразователь угла поворота вала в код, соде1 каадий многофазный блок питани , подключенный к многоф ному фазовращателю, один из входов которого соединен со входом первого компаратора, а выходы - со входами всех компараторов, кроме первого, генератор импульсов, соединенный с первым входом умножител  частоты, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, элемент ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с управл ющим входом умножител  частоты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и упрощени  преобразовател , в него введены элемент И и управл ющий триггер, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора и со входом установки нули второго счетчика , второй вход - с выходом последнего компаратора, а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ,, а- выход - с управл ющим входом первого счетчика, выходы всех компараторов, кроме первого, соединены со входами элемента ИЛИ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство CCXIP №377844, кл. G 08 С 9/02, 11.01.71. voltages at -i + Np, where m is the number of phases; i 0, l .... ml is the number of the output, F is the voltage phase corresponding to the angle of rotation pt .. In Fig. 2, the output signals of the phase shifter 2 are shown for m 8, F 120 and are denoted 2., 2, ... .2d. The comparator 5 from the reference voltage generates reference pulses (5 in Fig. 2) when the sinusoid passes through zero from negative values to positive ones. KoMnapaTOjftj 6, 6,. .. Sf, they form phase pulses from the output voltages of the phase shifter. 2 when going through zero from negative to positive values. In FIG. 2, the phase pulses for m 8, vp 120P are 6, 6g, ... 6g. The reference pulse is the beginning of m time intervals, each of which is proportional to -i + Pa, the ends of the time intervals, respectively, are phase pulses 6, 6, j,. . .br, If -i + Φ lit, then the value of the time interval should be determined from the reference to the second after the reference phase pulse. The ends of these time intervals are in the second period of the reference voltage after the reference pulse, therefore direct measurement of such intervals increases the conversion time. In such cases, the time interval from the reference to the first phase pulse can be used; in this case, add -V, 2lt 21s, i.e. - to the final result m of the transformation, since the sum of the time intervals must be divided by m for scaling. In this measurement of the time interval, all phase pulses used are in the interval of one period of the reference voltage. It is possible to reduce the conversion time. . The reference pulse (5 in Fig. 2) from the output of the comparator 5 switches the control trigger 8, sets the initial state, code 1110 for m 8, in counter 9 at the setup input. The same pulse can be used to set the counters 11 to their original state. Element I and Yu opens. The binary multiplier 12 starts to pulse the generator 13 to the input of counter 11, since its control inputs are supplied to the zero outputs of the bits of counter 9. This equals simultaneous multiplication and division by pt. Based on the diagram, it is necessary to add m time intervals, the duration from the reference pulse to the first phase pulse, and divide by τ, since the final result must be divided by the total number of time intervals for scaling. The first occurring phase pulse at the output of one of the comparators 6, bn, 6 through the element OR 7, the phase pulse will add one to counter 9, and after passing through the open element AND 10 to the contents of counter 11, at its second input adds code equal to -. After this, the number of pulses from the generator 13 output is reached by 21 multipliers 12 and is accumulated in counter 11, since the number of intervals from the end of the first time interval to the end of the second time interval is -1. The end of the second interval, through the element 10, again into counter 11, sets the following code in counter 9, and before the appearance of the third interval, counter 11 receives impulses, multiplied by 2. Each subsequent time interval decreases sequentially the multiplication factor The code in counter 11 is -. This continues until the appearance of a phase impulse from the output of the last comparator (DB 2). This impulse adds one to the counter 9, the last adds 2 “. The code is inserted into counter 11 and switches the control trigger 8 to the second input, closing element 10. The subsequent time intervals are equal to the true values, so correction is not required. The ends of the time intervals continue to decrease the multiplier of multiplier 12 by changing the code in counter 9, but adding the code in counter 11 is not performed. After passing the m ends of the time intervals in counter 9, a code (0001) is set so that the multiplier 12 stops the pulses from the generator output 13 to the counter 11. This completes the cycle of converting the angle to code. In counter 12, a code of a convertible angle accumulates, equal to the sum of the durations of all time intervals divided by the number of intervals, i.e. oi :: 1М (П1-1) + хр хр .. The value of the ГП (m-l) can be taken into account by first turning the shaft of the phase shifter or setting reference pulses in the counter llPQ in the additional code of the source state, which is equivalent to subtracting the value of Fc from the result. If a phase pulse from the output of comparator 6 appears first after the reference pulse, then the ends of all time intervals are within one period of the reference voltage, and the durations correspond to the true values. Nevertheless, an increase occurs in the meter 11 times the pulse the end of the time interval. By the end of the conversion, the code t - 2tfc is added, which, like the overflow of counter 11, does not affect the result of the conversion. In the proposed converter, the conversion is performed in one period of the reference voltage, while at a known maximum conversion time can reach two periods, the amount of equipment is reduced for each trigger and the I element, and one trigger is added to the entire device. The converter is simplified and, at the same time, all the accuracy advantages of the known converter are saved with. Claims of the shaft rotation angle converter into a code composed of a multiphase power supply unit connected to a multifunction phase shifter, one of the inputs of which is connected to the input of the first comparator, and the outputs to the inputs of all comparators except the first, a pulse generator connected to the first input of the multiplier frequency, the output of which is connected to the counting input of the first counter, the OR element, the output of which is connected to the counting input of the second counter, the output of which is connected to the control input of the frequency multiplier, which differs In order to increase speed and simplify the converter, an AND element and a control trigger are introduced into it, the first input of which is connected to the output of the first comparator and the installation input is the zero of the second counter, the second input is from the output of the last comparator, and the output from the first input of the AND element, the second input of which is connected to the output of the OR element, and a - to the control input of the first counter, the outputs of all the comparators, except the first, are connected to the inputs of the OR element. Sources of information taken into account in the examination 1.Certificate certificate CCXIP № 377844, cl. G 08 C 9/02, 11.01.71. 2.Авторское свидетельство СССР № 523435, кл. G 08 С 9/04, 02.07.75. 2. USSR author's certificate number 523435, cl. G 08 C 9/04, 02.07.75. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2666349, кл. G 08 С 9/00, 25.09.78. ,3. USSR author's certificate for application number 2666349, cl. G 08 C 9/00, 09/25/78. , Фиг.гFigg
SU792814825A 1979-09-06 1979-09-06 Shaft angular position- to-code converter SU840990A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792814825A SU840990A1 (en) 1979-09-06 1979-09-06 Shaft angular position- to-code converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792814825A SU840990A1 (en) 1979-09-06 1979-09-06 Shaft angular position- to-code converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU840990A1 true SU840990A1 (en) 1981-06-23

Family

ID=20848514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792814825A SU840990A1 (en) 1979-09-06 1979-09-06 Shaft angular position- to-code converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU840990A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU840990A1 (en) Shaft angular position- to-code converter
SU938196A1 (en) Phase-shifting device
SU594515A1 (en) Shaft position -to-code converter
SU698029A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU732952A1 (en) Shaft rotation angle to code converter
SU913433A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU842894A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU765844A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU1003122A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU743003A1 (en) Shaft angular position- to-code converter
SU1164858A2 (en) Digital multiplier of periodic pulse repetition frequency
SU955152A1 (en) Shaft rotation angle to code converter
SU533960A1 (en) Analog-to-digital converter
SU720456A1 (en) Angle to code converter
SU411480A1 (en)
SU824440A1 (en) Digital pulse repetition frequency multiplier
SU830471A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU546102A1 (en) Period-frequency converter
SU815884A1 (en) Frequency doubler
SU453647A1 (en) DIGITAL INFRARED FREQUENCY WIDEBAND PHASOMETER OF INSTANT VALUES
SU756450A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU894769A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU898483A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU710057A1 (en) Angle-to-phase discrete increment converter
SU758218A1 (en) Shaft angular position-to-code converter