Преобразователь кода в угол поворота вала

ОПИСАНИЕ д,дИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 2509 Я 1 (21) 3340085/18-,24 151 М. Клз С, 08 С 11/00 с присоединением заявки Мо. Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 280283. Бюллетень М 98Дата опубликования описания 280283 Д. Аксененко, С.Я. Барме А.Н. Дорофеев и А.Ю. Че 2) Авторы зобретени 7 ) Заявител 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КО ГОЛ ПОВОРОТА ВАЛА 5 0 25 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи вычислительного устройства с объектом управления.Известны преобразователи кода в угловое положение вала, содержащие генератор импульсов, выход которогоподключен к делителю частоты и блоку преобразования кода в фазу, формирователь синусоидального сигнала, первый и второй выходы которого под- ключены к фаэовращателю, выходы фаэовращателя подключены к одним входам первого и второго фазовых детекторов, другие входы которых соединены с выходами делителя частоты, а выходы через последовательно сое-диненные сумматор и усилитель подключены к двигателю, кинематически связанному с валом фазовращателя Г 1.Такой преобразователь не приспособлен к работе в устройствах с элементами, ограничивающими перемещение вала.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к формирователю синусоидального сигнала, выход которого подключен к фазовращателю, выход фазовращателя подключен к одному входу фазового детектора, выход которого подключен к двигателю, кинематически связанному с валом фаэовращателя, одни цифровые входы преобразоьателя подключены к одним входам первого блока преобразователя кода в фазу, другой вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выход блока преобразования кода в фазу подключен к другому вкоду фазового детектора Г 2 3,Недостатком такого устройства является невозможность его работы в устройствах с элементами, ограничивающими перемещение.Цель изобретения - расширение диапазона измерения путем обеспечения отработки углов поворота вала при наличии элементов, ограничивающих перемещение.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к формирователю синусоидального сигнала, выход кото. рого подключен к фазоврацателю, вы 100114230 рота вала содержит генератор 1 импульсов, подключенный через делитель 2частоты к формирователю 3 синусоидаль 40 45 50 55 60 65 ход фазовращателя подключен к одномувходу фазового детектора, выход которого через усилитель подключен кдвигателю, кинематически связанномус валом фазовращателя, одни цифровыевходыпреобразователя подключены кодним входам перного блока преобразования кода в Фазу, другой входкоторого соединен с выходом делителя частоты, введены второй блок преобразования кода в фазу, компаратор,два триггера, элемент ИЛИ и два коммутатора, другие цифровые входыпреобразователя подключены к однимвходам второго блока преобразованиякода в фазу, другой вход которогосоединен с выходом делителя частоты,одни выходы первого и второго блоковпреобразования кода в фазу подключены к первому коммутатору, другие выходы через элемент ИЛИ подключенык счетному входу первого триггера,нулевой вход которого соединен с одним выходом первого блока преобразования кода в фазу, а выход первоготриггера подключен к управляющемувходу второго коммутатора, выход фазовращателя через коммутатор подключен к сигнальному входу второго коммутатора, выходы которого подключенык входам второго, триггера, выходвторого триггера подключен к управляющему входу первого коммутатора,выход которого подключен к другомувходу фазового детектора.На чертеже представлена структурная схема преобразователя,Преобразователь кода в угол повоного сигнала, выход которого подключен к фазовращателю 4, выход фазовращателя 4 подключен к одному входуФазового детектора 5, выход которогочерез усилитель 6 подключен к двигателю 7, кинематически связанному свалом фазонращателя 4, одни цифровыевходы 8 преобразователя подключенык одним входам первого блока 9 преобразования кода в фазу, другойвход которого соединен с выходом делителя 2 частоты, другие цифровые нходы. 1 преобразователя подключены к одним нходам второго блока 11 преобразования.кода н фазу, другой вход которого соединен с выходом делителя2 частоты, одни выходы первого 9 ивторого 11 блоков преобразованиякода в фазу подключены к первомукоммутатору 12, другие выходы черезэлемент ИЛИ 13 подключены к счетномувходу первого триггера 14, нулевойвход которого соединен с одним выходом первого блока 9 преобразованиякода в фазу, а выход первого триггера 14 подключен к управляющему входувторого коммутатора 18, выход фазо 5 10 15 20 25 356 вращателя 4 через компаратор 16 подключен к сигнальному входу второго коммутатора 15, выходы которого подключены к входам второго триггера 17, выход второго триггера 17 подключен к управляющему входу первого коммутатора 12, выход которого подключен к другому входу фазового детектора 5.Преобразователь работает следующим образом.На входы 8 преобразователя поступает код, который надо преобразовать в угол поворота, а на вход 10 поступает код, соответствующий угловому положению элемента, ограничивающего перемещение. Импульсы с генератора 1 делятся по частоте на 2 в делителе 2, Из,опорногоисигнала делителя 2 формирователь 3 вырабатывает синусоидальное напряжение для питания фазонращателя 4, выходное напряжение которого смещено по фазе на .величину, пропорциональную текущему угловому положению с вала фазовращателя 4, Блок 9 вырабатывает два парафазных сигнала. Сдвиг по фазе сигнала, поступающего на вход коммутатора 12, относительно опорного с выхода делителя 2 пропорционален входному коду 8 и угловому положению Ы вала Фазовращателя н конце цикла преобразования, Блок 11 также вырабатывает два парафазных сигнала. Сдвиг по фазе сигнала, поступающего на вход элемента 13 пропорционален входному коду 10 и угловому положению Ыо элемента, ограничивающего перемещение. Отработка рассогласования между углом поворота вала фазовращателя 4 и заданным кодом 8 производится по кратчайшему расстоянию в направлении уменьшения абсолютного значения разности о-а если перемещению не будет препятствовать ограничивающий элемент. При. этом на вход фазового детектора 5 поступают выходные сигналы Фазовращателя .4 и блока 9. Напряжение фазового детектора 5, пропорциональное разности фаэ входных сигналов, через усилитель 6 воздействует на двигатель 7, который поворачивает вал фазовращателя 4 до тех пор, пока фаза его выходного сигнала не станет равной фазе Ык выходного сигнала блока 9. Если отработке угла по кратчайшему расстоянию препятствует ограничивающий элемент, то отработка угла поворота вала фазовращателя 4 производится от его исходного положения до положения Ю+ Й . При этом на нходы Фазового детектора 5 поступают выходные сигналы фазовращателя 4 и блока 11. При повороте вала фазонращателя 4 в положение Ыо+ У коммута1001142 40 тор 12 переключает входные сигналыи на входы фазового детектора 5вместе с сигналами фаэовращателя 4поступают выходные сигналы блока 9.Отработка угла продолжается до достижения валом фазовращателя 4 угловогоположения, соответствующего коду 8и фазоному сдвигу о(кУправление. коммутацией выходныхсигналов блоков 9 и 11 производитсяна основании. анализа фазовых соотношений этих сигналов и выходных сигналов фазовращателя 4. Импульс, соответствующий сдвигу по фазе на уголс , с выхода блока 9 поступает нанулевой вход триггера 14, а на его 15счетный вход через элемент ИЛИ поступают импульсы с блока 9 и 11, сдвинутые по фазе на угол Ак+Л и с соотнетственно.Если триггер 14 находится в нулевом состоянии, то выходной импульскомпаратора 16 устанавливает триггер 17 в нулевое состояние и черезкоммутатор 12 проходят выходные сигналы блока 9. Если триггер 14 находится в единичном состоянии, то выходной импульс компаратора 16 устанавливает триггер 17 в единичное состояние и через коммутатор 12 проходят выходные сигналы блока 11,В результате предлагаемый преобразователь может быть использовандля отработки угла поворота вала вустройствах с элементами, ограничивающими перемещение (стопорами),например в планшетах, координатогра 35фах и других устройствах вывода информации из ЦВМ в графическом ниде. Формула изобретения Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к формирователю синусоидаль ного сигнала, выход которого подключен к фаэонращателю, выход фазонращателя подключен к одному входу фазового детектора, выход которого через .усилитель подключен к двигателю,кинематически связанному с валом фазонращателя, одни цифровые входы пре.обраэователя подключены к одним входам первого блока преобразования кода н фазу, другой вход которого соединен с выходом делителя частоты,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения диапазона измерения, в него введены второй блок преобразования ксда н фазу, компаратор,два триггера, элемент ИЛИ и два коммутатора, другие цифровые входы преобразователя подключены к одним входам второго блока преобразованиякода в фазу, другой вход которогосоединен с выходом делителя частоты,одни выходы первого и второго блоков преобразования кода в фазу подключены к перному коммутатору, другие выходы через элемент ИЛИ подключены к счетному входу первого триггера, нулевой вход которого соединен с одним выходом первого блокапреобразования кода н фазу, а выходпервого триггера подключен к управляющему входу второго коммутатора,выход фаэовращателя через компараторподключен к сигнальному входу второго коммутатора, выходы которогоподключены к входам второго триггера,выход второго триггера подключен куправляющему входу первого коммутатора, выход которого подключен кдругому входу фазоного детектораИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 680014, кл.08 С 11/00, 1978.2. Авторское свидетельство СССРЮ 285372, кл. С 08 С 9/00, 19691001142 Тираж 616 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Эаказ 1401/58 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель И. НазаркинаРедактор А, Ворович Техред Л.Пекарь Корректор М. Шароши