Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИСАНКЙИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) 8 С 9/04 прнсое мнением заявкирнтет -ликовано 07,07. ЬфудэрстюэиьйСИ 23) П етень 25 17.07.80К 681.328.8) Бюллисання ае аеллм кзаеретенл н втармтвФ(7) Заяеител ОВОРОТА ВАЛА В К эФвмюике 1 ожет быть исреобразования инИ тель угла в кР парами полменты и блокщения, соедивыходы которообразователя(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ У 1Изобретениб оФйоситей йвычислительной технике и ипользоваио в системах пформации,Известны преобразователи угол-код на капливающего типа, характерной особенностью которых является то, нто онн реагируюфна пространственное (угловое или ли. небное) перемещеяйе, которое в процессе преобразования разделяется на ряд элементарный приращений. Суммируя прнраще ния, накапливающий преобразователь формирует цифровой код, пропорциональный пространственному перемещению. Разрешающая способность известных накапливающих преобразователей определяется количеством импульсов, поступающих на счетчик за один оборот ротора датчика. накапливающий преобразова од, содержащий датчик угла с юсов, дифференцирующие элеопределения направления вра. пенный с входами счетчика, го являются выходами пре. 2В известном преобразователе выходной сигнал с датчика угла поступает на дифференцирующие элементы, которые дифференцируют передний н задний фронты огибающей выходного сигнала с датчика. Число импульсов приращения перемещения с вы. ходов дифференцнрующих элементов, определяющее разрешающую способность преобразователя, составляет р, С выходов бло. ка для определения направления вращения иа входы счетчика поступают счетные ймпульсы. С выходов счетчика снимается циф.- ровой код, пропорциональный угловому пе ремещению за время работы преобразова. теляИзвестный преобразователь имеет относйтельно высокую помехоустойчивость за счет его низкой чувствительности и значительного интервала между любыми двумя соседними счетнымн импульсами.Однако недостатком этого преобразователя является малая разрешающая способ. ность.Известен другой накапливающий преобразователь перемещение-код, содержащий чувствительный н задающий элементы, логический блок. дифференцирующие. элемен746657 5 19 3ты, блок определения направления вращс ния, выходы которого являются выходами преобразователя.В этом преобразователе сигналы с чувствительных элементов после формирования поступают на четыре дифференцирующие элемента, благодаря чему число импульсов приращения увеличивается до 4 р. Однако при этом уменьшается интервал между счетными импульсами, что в сравнении с указанным выше устройством приводит к снижению помехоустойчивости преобразователя,наиболее близким по технической сущ. .ности к преллагаемому является накапли. вающий преобразователь угла поворота вала в код,содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого непосредственно подключены к первым двум формирователям и через суммирующе-вычитающий блок - к двум другим формирователям, выходы формирователей подключены к логическому блоку, выходу которого подклю чены к реверсивному счетчику. В этом преобразователе повышение раз/решающей способности достигается введе.нием суммирующе-вычитающего блока, включенного между датчиком угла и формировагелями; увеличением числа формирователе 4и числа элементов в логическом блоке формирования счетных импульсов.Благодаря увеличению числа импульсов, поступающих на вход реверсивного 36счетчика, разрешающая способность этогопреобразователя повышается до 8 р.Недостатком этого преобразователя является то, что одновременно с повышениемразрешающей способности существенно снижается его помехоустойчивость,Цель изобретения - "повышение помехоустойчивости накапливающего преобразователя. угол-код при сохранении его высокойразрешаЮщей способности,Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь угла поворота вала в код,содержащий синусно-косинусный датчик угла,выходы которого непосредственно под.ключены к первым двум формирователям ичерез суммирующе-вычитающий блок под- дключены к двум другим формирователям,введены шифратор, регистр, блок сравненияи сумматор, вхолы шифратора соединены свыходами формирователей, а выход подключен к регистру н одному входу блока сравнения, другой вход которого соединен с выхо- вдом регистра, а выход блока сравнейия подключен к сумматору.Зто позволяет преобразовать аногофазную систему сигналов с выходов формирователей в двоичный код с дальнейшим его запоминанием, сравнением предыдущей и последующей информации, выделением разности и суммированием ее с колом перемещения, содержащимся в сумматоре. 4Структурная схема представлена на ч ртеже,Гредобразователь угла поворота вала вкод содержит синусно-косинусный датчик 1угла, выходы которого непосредственно подключены к первым двум формирователям 2и 3 и через суммирующе-вычитающий блок4 - к двум другим формирователям 5 и б,Входы шифратора 7 соединены с выхода лиформирователей 2, 3, 5 и 6, а выход полил очен к регистру 8 и одному входу блока 9сравнения, другой вход которого соединенс выходом регистра 8. Выход блока 9 сравнения подключен к сумматору 10.Формирователи 2, 3, 5 и 6 представляотсобой, например, триггеры Шмитта.Преобразователь работает следующим образом.Датчик 1 угла записывается постояннымнапряжением, которое модулируется датчиком, в результате чего на его выходах формируются сигналы синусоидальной формы,сдвинутые по фазе друг относительно другана 90 эл. град. Зти сигналы с частотой, определяемой угловой скоростью вращения ротора датчика 1, поступают на входы формирователей 2, 3 и входы суммирующе-вычитающего блока 4, с выхода которого снимаются два дополнительных синусоидальных сигнала,. имеющих ту же частоту, чтои выходные сигналы датчика 1, но сдвинутые относительно них на 45 эл, град. Сдвигмежду дополнительными сигналами составляет 90 эл, град.С выходов суммирующе-вычитающегоблока дополнительные сигналы поступают на --входы формирователей 5 и 6, Из сигналов свыходов датчика 1 и суммирующе-вычитающего блока 4 формирователи 2, 3, 5 и 6вырабатывают сигналы прямоугольной формы, поступающие на входы шифратора 7,где формируется трехразрядный код И положения вала внутри полюсного делениядатчика 1. Выходной код И шифратора 7поступает на первый вход блока 9 сравненияи в регистр 8, где запоминается на одинтакг обработки информации и в виде кодаИх поступает на второй вход блока 9 сравнения. В блоке 9 сравнения вырабатываетсяразность аИ 1 между текущим кодом И 1 ипредыдущим кодом И 1аИ = И 1 - ИхЕсли разность А И 1 положительна именьше 4 (половины максимального кодашифратора 7), тоьИ 1 суммируется с содержимым сумматора О, Если разность ЬИ 1отрицательная и А И 1)С 4, то раЗностьЪ И 1 вычитается из содержимого сумматораО.Если 6 И 1 ( О и 6 И 1 4, то в блоке 9сравнения образуется новая разность ЬИх=(4 И 1) 4, то в блоке,9 сравнения образуется разность ЬИа,= 8 - аИ 1, которая вычи46667 5тается из содержимого суМматоров б. Для ноомального функционирования преобразователя необходимо, чтобыугол поворота да 1 чика 1 не превышал половины полюсного деления за время одного такта обработки информации.5Такой преобразователь имеет большую помехоустойчивость по сравнению с извест- ными преобразователями накапливающего типа.формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала и .е код, содержащий синусно-косинусный датчнк угла, выходы которого непосредственно подключены к первым двум формирователям и через суммируюгце-вычитающий блок под.ключены =к двум другим формирователям, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены шифратор, регистр, блок сравнения и сумматор, , входы шифратора соединены с входами формирователей, а выход подключен к регистру и одному входу блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом регистра, а выход блока сравнения подключен к сумматору,