Преобразователь угол-код

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 и 959120(22) Заявлено 15.01.81 (21) 3235778/18-24 Кл 308 С 9/00 ием заявк с присоед-Гееударстееееые комитет СССР по делам еаобретениебликовано 15.0 и открыт ата опубликован 72) Авторы изобретения В, Косинский, В. Н. Кутянина и Ю. В. Ам 1,к Уосковский институт электронного машиностроения) Заявитель ЧЬ УГОЛ КОД(54) ПРЕОБРА Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, предназначено для преобразования углового перемещения в код и может быть использовано в системах программного управления и в технике непрерывно-дискретного преобразования.Известны преобразователи угол-код с промежуточным преобразованием в фазовый сдвиг, содержащие фазовращатель, генератор импульсов, схему совпадения и два нуль- органа, в которых вход первого нуль органа соединен с входными клеммами устройства непосредственно, вход второго - через фазовращатель, а выходы подключены соответственно к входу триггера и входу двоичного счетчика 11.Недостатком этих устройств является наличие частотной погрешности.Известны также преобразователи уголкод с коррекцией частотной погрешности, содержащие блок питания, фазовращатель, два нуль-органа, соединенные с триггером, генератор импульсов, соединенный через элемент совпадения с разрядными входами двоичного счетчика, выходы которого подключены к первым входам элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходами второго нуль-органа, выходь триггеров подключены к управляющим входам ключей, выход первого ключа через пикдетектор соединен с другим входом второго ключа, выход.которого через фильтр соеди нен с управляющим входом второго нульоргана 2.Недостатком этого устройства являетсягромоздкость корректирующего узла и недостаточно высокая точность из-за наличия такого элемента, как пик-детектор, так как сигнал на его выходе при изменении входного сигнала в сторону увеличения должен за короткое время достигать максимального значения и как можно дольше сохранять его, Кроме того, сигнал на выходе должен 15 резко измениться при изменении входногосигнала в сторону уменьшения.Целью изобретения является повышениеточности и упрощение преобразователя.Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь угол-код, содержащий источник питания, соединенный с первым нуль-органом непосредственно и с вторым нуль-органом через фазовращатель, выходы нуль-органов соединены с входами триггера, выход которого соединен с первым входом959120 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ключевого элемента, выход ключевого элемента через первый фильтр низких частот подключен к управляющему входу второго нуль-органа, двоичный счетчик, разрядные выходы которого соединены с первыми входами элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходом второго нуль- органа, и генератор импульсов, введены второй фильтр низких частот и компаратор, выход первого нуль-органа подключен к разрядным входам двоичного счет 1 ика, счетный вход которого соединен с генератором импульсов, последний разрядный выход двоичного счетчика через второй фильтр низких частот соединен с первым входом компаратора, второй выход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - с вторым входом ключевого элемента.На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя угол-код; на фиг. 2- временная диаграмма, поясняющая его работу.Преобразователь содержит фазовращатель 1, источник питания 2, нуль-органы 3 и 4, триггер 5, генератор импульсов 6, двоичный счетчик, элемент совпадения 8, первый фильтр 9 низких частот, компаратор 10, ключевой элемент 11, второй фильтр 12 низких частот.Устройство работает следующим образом, В момент перехода через ноль (с - на +) питающего напряжения срабатывает (фиг, 2 а) нуль-орган 3, сигнал которого устанавливает счетчик 7 в ноль, после чего начинается новый подсчет импульсов, следующих с генератора тактовых импульсов. Этот же сигнал с нуль-органа 3 поступает на вход триггера 5.В момент перехода через ноль (с - на +) напряжения с выхода фазовращателя 1 (фиг. 2 б) срабатывает нуль-орган 4, сигнал с которого возвращает триггер 5 в исходное состояние, в результате чего на его выходе сформирован импульс 1, длительность (фиг. 2 д) которого пропорциональна величине фазового сдвига выходного напряжения фазовращателя. Сигналом со второго нуль-органа 4 осуществляется считывание информации с двоичного счетчика 7 посредством элементов совпадения 8, Последовательность импульсов с выхода последнего разряда счетчика 7 (длительность импульсов 1, =фТ где Тс = 2" Т,щ, То - время работы двоичного счетчика до заполнения; п - число разрядов двоичного счетчика, Тг- период следования импульсов с генератора) с частотой 1 питающего напряжения поступает на вход фильтра 9 низких частот, пропускающего постоянную составляющую 1.1 ч этого сигнала. 4Компаратор 10 выдает разностное напряжение Ц между опорным 11,и уровнем постоянной составляющей 13. Разностное напряжение Ц, поступает на вход ключевого элемента 11, который открыт в течение времени 1,Следовательно, на его выходе имеет место последовательность импульсов (длительность 1, амплитуда 11) с частотой которая поступает на вход фильтра 12, выделяющего постоянную составляющую этого сигнала, Уровень постоянной составляющей 1 является корректирующим напряжением., Оно подается на второй вход нуль-органа 4, в результате чего сигнал на его выходе появляется не в момент перехода через ноль напряжения с выхода фазовращателя 1, а с опережением на величину д 1, т. е. в момент равенства напряжения 1.1 напряжению фазовращателя. Таким образом; частотная погрешность устраняется. Формула изобретенияПреобразователь угол-код, содержащий источник питания, соединенный с первым нуль-органом непосредственно и с вторым нуль-органом через фазовращатель, выходы нуль-органов соединены с входами триггера, выход которого соединен с первым входом ключевого элемента, выход ключевого элемента через первый фильтр низких частот подключен к управляющему входу второго нуль-органа, двоичный счетчик, разрядные выходы которого соединены с первыми входами элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходом второго нуль- органа, и генератор импульсов, отличающийся тем, что; с целью упрощения и повышения точности преобразователя, в .него введены второй фильтр низких частот и компаратор, выход первого нуль-органа подключен к разрядным входам двоичного счетчика, счетный вход которого соединен с генератором импульсов, последний разрядный выход двоичного счетчика через второй фильтр низких частот соединен с первым входом компаратора, второй выход которого соединен с источником опорного напряжения1 а выход - с вторым входом ключевого элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Дроздов Н. А., Пятибратов А, П. Автоматическое преобразование и кодирование информации, М., Советское радио, 1964, с. 200 - 204.2. Авторское свидетельство СССР Мо 332487, кл. б 08 С 19/28, 1969 (прототип).. Назаркас на Корре Подпи СССР ий д. 4/5 роектная комитета и откры шская на род, ул. П С оста витель Техред А. Бо Тираж 642 Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рау Патент; г, Ужг ктор Л. Бокшсное