Преобразователь угла поворота вала в код

. СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 3450695/18-24 . ды блока синхронизации подключены к ,(22) 11.06,82 одним входам первого и второго эле- (46) 23.09,83, Бюл. Р 35 . ментов И соответственно, другие вхо- (72) В,С.Шатунов, С.Л.Кузьмин, ды которых и управляющий вход блока А.П.Степанов, Н.Й.Егоровсинхронизации соединены с выходом .и Б.Г.Билан , генератораимпульсов, выход первого (53) 681.325(088.8) . элемента И подключен к входу первого (56) 1. Авторское свидетельство СССР " счетчика, второй счетчик, о т л и- В 525987 у кл. С 08 С 9/04, 1977, ". ч а ю щ и й с я тем, что, с целью2. Авторское свидетельство СССР расширения Функциональных возможносВ 516083, кл. 6 08 С 9/04, 1976, : тей, в него введен третий элемент И,3. Авторское свидетельство СССР а первый счетчик выполнен реверсивпозаявке В 3398626/18-24,.- нйм, вход вычитания которого подклюкл. С 08 С 9/00, 1982 .чен и выходу второго элемента И, (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВО-, одни выходы блока синхронизации и РОТА ВАЛА В КОД, содержащий после- :,: генератора импульсов подключены к довательно соединенные генератор : входам третьего элемента И, выход , ЕСй импульсов, счетчик, блок питания : . которого через,второй"счетчик подфазовращатель.и компаратор, триггер, : ., ключен к нулевому входу триггера; выход которого подключен к блоку - , единичный вход которогО соединен с синхронизации, один и другой выхо- ,выходом компаратора.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах измерения, контроля и регулированияИзвестен преобразователь угол - код, содержащий генератор импульсов, подключенный непосредственно к счет.чику и через последовательно соединенные делитель частоты и Формирова-. тель синусоидального напряженияк фазовращателю, выход которого через формирователь фазового импульса подключен к одному из входовэлемента И,. другой вход которого соединен с делителем частоты, а выход элемента И подключен к реверсивному счетчику и через последовательно соединенные блоки приращения угла и коэффициента - к счетчику, а также элемент НЕ, триггер и дополнительные элементы И, нулевой вход триггера . р соединен с формирователем фазового импульса, а первый и второй выходы через дополнительные элементы И - с реверсивным счетчиком, блок приращения угла подключен к одному дополнительному элементу И непосредствен" но и через элемент НЕ - к второму дополнительному элементу И, а счетный вход триггера. соединен со счетчиком 1 3. . 30Недостатком известного преобразователя является малое быстродейст вие и сложность.Известен также преобразователь угол - код, содержащий задающий генератор импульсов, соединенный со счетчиком, выход которого через формирователь синусно.-косинусных напряжений соединен с фазовращателем и фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу фазовращате ля, а также сумматор, регистр и блок управления,. выход сумматора подключен к второму входу фазового детектора, первый вход сумматора соединен с выходом счетчика, а его второй 45 вход соединен с выходом регистра и с одним входом блока управления, два других входа которого соединены с импульсным и числовым выходами Фазового детектора, .выход блока уп- . равления соединен с.входом регистра, . ,основанный на измерении угла поворота фазовращателя дискретно цифровым способом с компенсацией изменения Фазы сигнала на его выходе с помощью блока преобразования код-фаза Г 2.Недостатком этого преобразователя является малое быстродействие, при котором предельно допустимая угловая скорость Фазовращателя равна60-уЬЧ ЮТгде Гп - частота напряжения питания фазовращателя; 65количество разрядов преобразователя, при дискретности преобразования угла фазовращателя равной2 л 27р - число пар полюсов фазовращателя;й2 - коэффициент пересчета счетчика.Наиболее близким техническим решением.к изобретению является. преобразователь скорости поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсовсчет-. чик, блок питания, фазовращатель икомпаратор, триггер, выход которого подключен к блоку синхронизации, один и другой выходы блока синхронизации подключены к одним входам первого и второго элементов И соответственно, другие входы которых и управляющий вход блока синхронизации соединены с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика, второй счетчик, вход которого подключен к. выходу второго элемента И, . а выход компаратора подключен к счетному. входу триггера 3 ).Известный преобразователь Формирует код приращения угла только за период опорного напряжения и не обеспечивает формирования кода прираще ния угла с начала измерения.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейпреобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь скорости поворота вала в код; содержащий последо-вательно соединенные генератор им-: пульсов, счетчик, блок питания, фазовращатель и компаратор, триггер, выход которого подключен к блоку синхронизации, один и другой выходы блока синхронизации подключены к одним входам первого и второго элементов И соответственно, другие входы которых и управляющий вход блока синхронизации соединены с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика, второй счетчик, введен третий элемент И, а первый счетчик выполнен реверсивным, вход вычитания которого подключен к выходу второго элемента И, одни выходы блока синхронизации и генератора импульсов подключены к входам, третьего элемен та И, выход которого через второй счетчик подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого соединен с выходом компаратора,На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя на фиг. 2 - йре10437034менная диаграмма его работы, на кото- версивного счетчика 10 определяетрой цифрами обозначены выходные сиг-, ,ся коэффициентом пересчета счетчиналы соответствующих блоков, ка 12, равным М/2. При неподвижномПреобразователь содержит последо- фазовращателе 4 на вычитающий входвательно соединенные генератор 1 им- ; реверсивного счетчика 10 за вторуюпульсов, счетчик 2, блок 3 питания, 5 половину периода поступает такжеФазовращатель 4, компаратор 5, вы- М/2 входных импульсов. Преобразоваход которого подключен к единичному тель находится в устойчивом. состоя-входу триггера б, выход триггера б нии, при котором количество импульподключен к входу блока 7 синхрони- .сов, поступающих на суммирующий изации, выходы которого подключены . 1 О вычитающий Входы реверсивного счетк одним входам первого 8 и второго 9 чика равно М/2. Результат отсчетаэлементов И, выходы элементов 8 и 9за каждый период выходного сигналаподключены к входам сложения и вы- . Фазовращателя 4 может быть переписанчитания реверсивного счетчика 10, в буферный регистр или непосредст.один .выход блока 7 подключен к одно- венно потребителю.му входу элемента И 11, выход которого через счетчикч з счетчик 12 подключен кПри изменении фазы выходного сигоду риггера б выход . : нала фазовращателя 4 на величинуа 1 подключен к другим+ й Ч пачка импульсов, поступающаявходам элементов 8, и и к уп-ит 8 9 и 11 и к уп-на вычитающий вход Реверсивногобл 7 рО.счетчика станет Равной (М/2 + АМ)импульсов, назовем ее измерительнойБлок 7 синхронизации выполнен впачкой, в которой М/2 - количествониде О-триггера.импульсов, пропорциональное измеПреобразователь работает следующим образом нению фазы входного сигнала фазовра 1 ча оты 1 подается на чество импульсов, пропорциональноевход счетчика 2 имеющего коэффициент,тчика 2 имеющего коэффициент . .изменению фазы выходного сигналапересчета равный М,При этом с выхода .: Фазовращателя на +д 9 на каждый пе-.счетчика снимается сигнал с частонима тся сигнал с часто-Риод выходного сигнала Фазовращатетой следования, равнойПачку импульсов, равную й/2, постугающую на суммирующий вход реверисивного счетчика, назовем фиксироторый подается на блок 3 форми- ванной пачкой импульсов фиксированрующий синусное и косинусное синуй ное косинусное сину- . ные и измерительные пачки импУльсовал ные нап яжения Синусоидаль-35 поочередно следуют одна за другойное напряжение с выхода фазовращате-на соответствующие входы реверсивноля 4 поступает на вход компаратора4 п тупает на вход компаратора .го счетчика 10, пРичем на вРемЯ сче, По пе еднему фроту етсЯ запрет прохожДениЯ. Фиксированэтого импульса срабатывает триггерб т триггер 40 ной пачки импульсов через элементИ 11, благодаря чему обеспечиваетб,и с его выхода на й -вход тригге-ся компенсация изменения фазы измер емого периода, перенос начала сче-а б поступает разрешающий потенциал. Триггер б срабатывает по заднета на качало следующего периода иисключение функциональной зависимос"м онту импульса ГИ генератора .1ти быстродействия от дискретностииобеспечивает прохождение пачкиимпульсов ГИ через элементы И 8и 9 соответственно на суммирующий пРеобРазования Фа . Рп еоб азования Фазы. При достижениивход реверсивного счетчика 10 и вход . накопленного изменения фазы выходносчетчика 12. Импульс с выхода послед . го сигнала фазовращателя относительнонего разряда счетчика 12 поступает - 5 О входного на величинувхо ного на величину 2 Л радиан, в.на едиийчный вход триггера б. Триггер реверсивном счетчик уеве сивном счетчике 10 установитсяб срабатывает под действием этого . число М. При поворот ро р фМ П и пово оте отора фазоимпульса и обеспечивает на 2-входе . нращателя 4 на уго Р рб апр щающий потенциал- .сивком счетчике 10 накапливаетсяа с приходом на его С-вход заднего число + пр М.фРонта импульса, ГИ он вновь. сраба- , Такйм образом, ро ор ф р щтывает и обеспечивает прохождение .:.теля 4 может поворачинаться на многопачки имйульсов ГИ на нычитающий . .- сотен или даже тысяч оборотов, авход реверсивного счетчика 10 черезпреобразователь обеспечит преобра.элемент И 9 и запрет прохождения :. .зование угла поворота вала с началаих. на вход Счетчика 12 через элемен измерения в цифровой код. При этомИ 11 а суммирующий вход ревер- максимально допустимая угловая скосивного счетчика:10 через элемент .рость Фазовращателя р вКоличество импульсов в пачке,поступающей на суммирующий вход ре 65 фк т р рЗаказ 7342/54 Тираж 618 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауыская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 При подключении одного выхода триггера 6 к нулевым входам реверсивного счетчика 10, на его выходах будет в каждом периоде питающего напряжения формироваться код скорости вращения вала,Таким образом, рассмотренный преобразователь формирует код угла поворота вала с момента начала измерения, что расширяет его функциональ- .ные воэможности по сравнению с известным преобразователем. Экономический эффект от использования преобразователя определяется его техническим преимуществом.