SU934522A2 - Преобразователь перемещени в код - Google Patents

Description

(54) ПгеОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Claims (2)

1. Изобретение откоситс  к вычислительной технике и автоматике, в частности к лреОбраэб вател м перемещени  в код, и может быть использовано дл  преобрг зовани  различных величин, приведенных к угловым перемещени  вала в код. По основному авт. св. № 661588 известен преобразователь перемещени  в код j содержащий датчик перемещени  с системой пространственно смещенных скапывающих элементов , выход которого через регистр текущёго состо ни  подключен к пдследовательно соединенным между собой регистру предше ствующего состо ни  и блоку формировани  импульсов смены состо ни  кода, выходы которого через блок формировани  знака переме щени  подключены к входам знака блока индикации и блока формировани  счетных импульсов , счетные входы которого через реверсивный делитель частоты подключены к выходам блока смены состо ни  кода, а выходы через реверсивный регистр-накопитель - к вхо дам блока индикации, которые через дещифратор нулевого состо ни  соединены с входом сброса блока формировани  знака перемещени , генератор тактовых импульсов, блок произвольной установки нул , распределитель тактовых импульсов, элемент ИЛИ и блок автоматической установки нул , входы которого подключены к выходу нул  датчика перемещени ,,а выход - к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока произвольной установки нул , выход генератора тактовых икшульсов соединен с входом распределител  тактовьк импульсов, выходы которого подключены соответственно к стробирующим входам блоков автоматической установки нул , форьшровани  импульсов смены состо ний регистров текущего и предшествующего .чгосто нийГ выход элемента ИЛИ подключен к входам сброса реверсивного регистра-накопител  и делител  частоты. Преобразователь позвол ет с высокой надежностью преобразовать угловое перемещение вала в двоичный код 1. Однако в известном преобразователе недостаточны точность из-за невысокой помехоустойчивости и быстродействие, обусловленное отсутствием синхронности работы распределител  тактовых импульсов со сменной информации на выходе датчика перемещени . Цель изобретени  - повышение точности и быс1родействи  преобразовател  перемещени  в код. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь введены узел анализа кода и сумматор по модулю два, первым входом подключенный к входу регистра текущего состо ни , вторым входом к выходу регистра предыдущего состо ни , а выходами к входам узла анализа кода, выход которого соеди нен с одним из входов распределител  такторых импульсов. На чертеже приведена структурна  схема преобразовател  перемещени  в код. Преобразователь содержит датчик 1 перемещени , который имеет систему считывающих эле ментов, пространственно смещенных на величину а (г + К) , где (f - щаг квантующего элемента; п - число смещенных считывающих элементов; К 0; 1; 2. . . - р д чисел считывающих элементов (не показаны), выходы которых через регистр 2 текущего состо  ни  подключены к последовательно соединенным между собой регистру 3 предыдущего состо ни  и блоку 4 формировани  импульсов смены состо ний кода, выходы которого через блок 5 формировани  знака перемещени  подключены к входам знака блока б Ш1дикации и блока 7 формировани  счетных импуль сов, счетные входы которого через реверсивный делитель 8 частоты подключены к выходам блока 4 смены состо ний кода, а выходы через реверсивный регистр-накопитель 9 - к входам блока 6 индикации, которые через дешифратор 10 нулевого состо ни  соединены с входом сброса блока 5 формировани  знака перемещени . Выход генератора 11 тактовых импульсов соединен с первым входом распределител  12 тактовых импульсов, выходы которого подключены, соответственно, к стробирующим входам блоков 13 автоматической установки нул ,4 формировани  импульсов смены состо ний кода, регистров 2 текущего и 3 предществующего состо ний. Входы блока 13 автоматической установки нул  подключены к выходам нул  датчика 1 перемещени , выход - к одному входу элеме та ИЛИ 14, к другому входу которого подкл чен выход блока 15 произвольной установки нул , а.выход элемента ИЛИ 14 подключен к входам реверсивного регистра-накопител  9 и делител  8 частоты. Входы сумматора 16 п модулю 2 подключены к входу регистра 2 текущего состо ни  и к выходу регистра 3 пред|лествующего состо ни , а выходы -- к входам узла 17 анализа кода, выход которого подключен к второму входу распределител  12 тактовых импульсов. Дл  п 2 узел анализа кода реализуетс  одним элементом И(ЖЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Преобразователь работает следующим образом . При перемещении датчик 1 перемещени  вырабатывает последовательности информационных импульсов, свдинутые одна относительно другой на 7Г/И по пространственной фазе, а также импульсы точного нул  (один раз за оборот квантующего элемента датчика) и грубого нул  (один раз за оборот вала). Анализ смены состо ни  кода датчика 1 относительно кода, записанного в регистре 3 предшествующего состо ни , производитс  в сумматоре 16 по модулю
2. 2. В случае, если произощла смена состо ни  кода на один дискрет отсчета, на выходе сумматора 16 по модулю 2 по вл етс  сигнал в виде двоичного кода 10 или 01 (при п 2), который поступает на вход узла 17 анализа кода. По вившийс  при таком коде сигнал на выходе узла 17 анализа кода подаетс  на второй вход распределител  12 тактовых импульсов и разрешает один цикл его работы, т.е. вырабатываютс  четыре тактовых импульса ТИ1, ТИ2, ТИЗ и ТИ4 с периодом следовани , определ емым генератором И тактовых импульсов. . По первому тактовому импульсу ТИ1 про;йсходит запись текущего состо ни  чувстви|Гельных элементов в регистр 2 текуш;его состо ни . Затем по второму тактовом) импульсу ТИ2 в блоке 4 формировани  импульсов смены состо ни  кода происходит сравнение текущего и предыдущего состо ний и при каждой смене состо ний чувАвительных элементов вырабатываютс  импульсы +1 при вращении входного вала в одном направлении или -1 при вращении в противоположном направлении. В течение периода следовани  импульсов одной последовательности вырабатываютс  2п импульсов +1 или -1. Импульсы +1 и -1 поступают на входы реверсивного делител  8 частоты и блока 5 формировани  знака пер емещени . Реверсивный делитель 8 частоты предназначен дл  делени  частоты следовани  импульсов +1 или -1. В зависимости от модификаций коэффициент пересчета может измен тьс . При коэффищсенте пересчета равном 1 импульсы +1 и;1и 1 минуют делитель 8 частоты без изменени . Сигналы с выходов делител  8 частоты поступают на входы блока 7 формировани  счетных импульсов. На знаковые входы блока 7 формировани  счетных импульсов поступают также сигналы с плюсового или минусового выходов блока 5 формировани  знака перемещени . Блок 7 формировани  счетных импульсов вырабатывает импульсы сложени  +Г счета или вычитани  - счета с учетом знака и 1 аправле)ш  вращени . Импульсы сложени  или вычитани  могут формироватьс  на каждый, каждый второй, каждый п-й, каждый 2п-й импульсы +Г или -1 в зависимости от модификации преобразовател . В первом случае реверсивный делитель 8 частоты отсутствует . Импульсы +1 счета вырабатываютс  при наличии знака + и импульсов +Г «л  при наличии знака - и импульсов -1. Импульсы -1 счета вырабатываютс  при наличии знака - и импульсов +1. Импульсы сложени  и вычитани  по двум шинам поступают на реверсивный регистр-накопитель 9. Дешифратор 10 нулевого состо ни  вырабатывает импульс при нулевом состо нии всех триггеров регистра-накопител  9. Импульс нулевого состо ни  регистра-накопител  9 поступает на вход блока 5 формировани  знака перемещени . Блок 5 формировани  знака перемещени  вырабатывает знак +, если после нулевого состо ни  регистра-накопител  9 первым приходит «импульс +1, и знак -, если после нулевого состо ни  регистра-накопител  9 первым приходит импульс -1. Содержимое регистра-накопител  9 со знаком выводитс  на блок 6 индикации. По третьему тактовому импульсу ТИЗ содержимое регистра 2 текущего состо ни  переписываетс  в регистр 3 предыдущего состо ни  и, таким o6pa3oVi, уже будет  вл тьс  предьщу щим состо нием чувствительных элементов. По четвертому тактовому импульсу ТИ4 про исходит формирование сигналов автоматической установки нул . Блок 13 автоматической установки нул  в момент совпадени  импульсов с нулевых считывающих элементов и край него из п считывающих элементов по тактовому импульсу ТИ4 вырабатывает импульсы уста новки нул . Сигналы установки нул  с выхода элемента ИЛИ 14 поступают ка вход установки нул  реверсивного делител  8 частоты и реверсивного регистра-накопител  9. Наличие на выходе сумматора 16 по модулю 2 двоичного кода, отличного от 10 или 01 (при п 2), показывает, что изменени  сигналов на выходе датчика 1 перемещени  не произошло или произощло, но больше чем на один дискрет. Изменение сигналов больше, чем на один дискрет возможно под действием синфазной помехи на входах регистра 2 текущего состо ни . В обоих случа х сигнал с выхода узла анализа кода 17 блокирует работу распределител  12 тактовых импульсов и преобразователь не запускаетс . Таким образом, введение в известный преобразователь перемещени  в код сумматора по модулю 2 и узла анализа кода повышает точность преобразовател , так как защищает его от ложных срабатываний под воздействием синфазной помехи. Запуск преобразовател  синхронно с изменением состо ни  сигналов на выходе датчика перемещени  увеличивает скорость преобразовани , так как позвол ет повысить частоту смены состо ни  чувствительных элементов и приблизить ее по величине с частоте тактовых импульсов (около 1 МГц). Формула изобретени  Преобразователь перемещени  в код по авт. св. № 661588, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и быст юдействи  преобразовател , в него введень узел анализа кода и сумматор по модулю два, первым входом подключенный к входу регистра текущего состо ни , вторым входом к ВЫХОД) регистра предыдущего состо ни , а выходами к входам узла анализа кода, выход которого соединен с одним из входов распределител  тактовых илтульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №661588. кл. G 08 С 9/00. 1976 (прототип).