Импульсный преобразователь перемещения

(51) 0 08 С 9 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Е Рц уз 4 мЛй 10 ) )Ас 1 Фотаюапя ж- элеиг-. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1, Авторское свидетельство СССР.Ф 413517, кл, 6 08 С 9/04, 1972.2. Авторское свидетельство СССРУ 894768;. кл. О 08 С .9/04, 1980(54) (57) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий генераторвыход которого соединен с входомдатчика перемещения, выходы которго соединены с входами суммовычищего блока, и блок определения нравления, о т л и ч а ю щ и й стем, что, с целью. повышения надености, в него введены инвертор,менты задержки, О-триггеры, Р 5-тргеры, вход инвертора подключен кпервому выходу суммовычитающегоблока, а выход - к входу первогоэлемента задержки, выход которогоподключен к входу последнего О-триг-гера, второй, третий, четвертый,. пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы суммовычитающего блока подключены через соответствующие элементы задержки. к первым входам первого, второго, третьего, четвертого, пятогошестого и седьмого О-триггеров, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и. восьмой выходы суммовычитающего блока также подключены к вторым входам соответствующих О-триггеров, выходы пеРвого и пятого О-триггеров подключены к первому и второму К-входам первого В 5-триггера, а выходы второго и шестого О-триггеров подключены к первому и второму К-входам второго В 5-триггера, выходы Я третьего и седьмого О-триггеров подключены, к первому и второму вхо дам первого К 5-триггера, выходы четвертого и восьмого О-триггеров подключены к первому и второму 5-входам второго й 5-триггера, выходы первого и второго й 5-триггеров подключены к первому и второму входам блока определения направления.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла поворота в число-импульсный код,Известен преобразователь, в кото.ром используется способ параллельного Формирования многофазной системы выходных снгналон, аналогичных сигналам датчика перемещения, но со сдвигом фазы огибающих, Эти сигналы демодулируются, удваиваются, Формируются в перепады напряжения, соответствующие огибающим, и через схему устранения ложной информации подаются в блок формирования и распределения импульсов приращения 1Недостатком данного преобраэонателя является его сложная структура построения, так как вопросы получения многофаэной системы сигналов датчика, детектирования, умножения и усиления этих сигналов, формирова ния из них потенциальных перепадови устранения ложной информации реша"ются отдельно и последовательно друг за другом. В результате этого увеличивается сложность его реализации.Известен преобразователь, в котором с целью упрощения используется способ однонременного детектирования, умножения и формирования потенциальных перепадов за счет введения в тракт преобразования блока логической обработки. При этом сигналы с выхода суммонычитающего устройства подаются н блок логической об" работки, н котором первоначально на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИПИ, а затем на элементах ОБЬЕДИНЕНИЕ происходитумножение несущих, разнесение ихво времени с последующим формированием потенциальных сигналов на триггерах 2 . Недостатком известного преобразователя является пониженная надежность преобразования, обусловленная тем, что на управляющие входы триггеров совместно с полезным сигналом поступают сигналы помехи, вызванные временными сдвигами сигналюв при их логическом умножения эа счет нестабильности Фазы несущей сигналов в тракте преобразования: датчик перемещения - суммонычитающее устройство. Фильтрация сигналов помехи производится при логическом умножении эа счет преднарительного Формирования по длительности импульсов опорной частоты и оптимального расположения их относительно всех фаэ сигналов суммонычитающего устройства. При использовании данного преобразователя, например, н системах управления, где датчик йеремещения и гене ратор возбуждения находятся н различных условиях эксплуатации, происходит смещение импульсов опорнойчастоты (сигналон генератора возбуждения) относительно фаз несущихсигналов датчика перемещения и суммовычнтающего устройства, чем нару 5 шается фильтрация сигналов помех науправляющих входах триггеров, ипроисходит сбой преобразования вцелом,Цель изобретения - повышение на 10 дежности преобразования сигналовв число-импульсный код.Поставленная цель достигаетсятем, что в импульсный преобразователь перемещения, содержащий гене -ратор, выход которого соединен с. входом датчика перемещения, выходыкоторого соединены с входами суммонычитающего блока, и блок определения направления, инедены иннертор,0 элементы задержки, О-триггеры, В 5-.триггеры, вход инвертора подключенк первому выходу суммовычитающегоблока, а выход - квходу первогоэлемейта задержки, выход которогоподключен к входу последнего О-триггера, второй, третий, четвертый,пятый, шестой, седьмой н. восьмойвыходы суммовычитающего блока подключены через соответствующие элементы задержки к первым входам пер 30,восьмой. выходы суммовычитающего бло 35 ка также подключены к вторым входамсоответствующих О-триггеров, выходыпервого и пятого О-триггеров подключены к .первому и второму й входампервого В 5-триггера, а выходы второ"40 го и шестого О-триггеров подключенык первому и второму й входам второго В 5-триггера, выходы третьего и.седьмого О-триггеров подключены кпервому и второму входам первогоВ 5-триггера, выходы четвертого ивосьмого О-триггеров подключены кпервому и второму 5 входам второгоВ 5-триггера, выходы первого и второго В 5-триггеров подключены к первому и второму входам блока определения направления.С целью повышения надежностипреобразования сигналов, в предлагаемом устройстве логическое детектирование на несущей частоте сигна 55 лов суммовычитапщего устройствапроизводится не относительно опорных сигналов генератора возбуждения,а каждого ныходного сигнала суммовычитающего устройства относительно60 предварительно задержанного последующего сигнала с дальнейшим ормнрованиемзоны огибающей в 22,5 наО-триггерах. Выходной сигнал суммовычитающего устройства на установоч-,ном входе одного из О-триггеровсинхронизируется фронтом задержанного элементом задержки (например,. интегрирующей йСрцепью, последующего сигнала и т.д.). При таком лом гическом детектировании один сигнал .суммовычитающего устройства выстав ляется только относительно одного другого сигнала того же устройства, что значительно упрощает этап регулирования преобразователя, исключает возможность появления помех (за . 10 счет. детектирования) на входах выходных триггеров и отпадает необходимость в жесткой стабилизацииФазы несущей частоты датчика перемещения относительно сигнала опор-. - 15 ного генератора возбуждения.На чертеже изображена схема импульсного преобразователя.Преобразователь содержит датчик 1. перемещения, генератор 2.воз буждения, ссуммовычитающий блок 3, инвертор 4, блок 5 опредерения направления, элементы 6-13 задержки, О-триггеры 14-21 и йЬ-триггеры 22 и 23.Устройство работает сЛедующимобразом.Выходные сигналы датчика 1 перемещения, преобразованные суммовычк-тающим блоком 3 в восемь сигналов со сдвигом моментов смены фазы неву щей частоты на 22,5 п (где в=О, 1, 2, , 7) относительно смены фазы несущей частоты одного .из, каналов датчика, поступают в схему формирования потенциальных перепадов напря жения, состоящую из инвертора 4, элементов 6-13 задержки (напрйиер, интегрирующих йС-цепей), О-тригге.- ров 14-21, двух й 5-триггеров: 22 и 23, На выходах О-триггеров 14-21 Форми руются зоны огибающих соответствующих 22,5На втором входе триггера 14 при. сутствует сигнал с первого выхода суммовычитающего блока 3 с фазой 45 несущей, совпадающей по фазе с сигналом генератора возбуждения (с нулевой фазой несущей частоты), На исполнительный вход этого триггера поступают задержанные элементом 7 задержки сигналы нулевой фазы 50 несущей частоты второго канала суммовычитающего блока 3, Задержка в элементах 6-13 регулируется так, чтобы фронт сигнала на исполнительном входе приходился примерно на 55 середину длительности несущей частоты сигнала на втором входе. Предположим, что в первый момент времени фазы несущих на установочном и исполнительном входах О-триггера 14 ф совпадают, и тогда на его выходе будет единичный сигнал. При изменении фазы несущей на установочном входе О-триггера 14 на 180 д(переход через первую отсчетную точку) по отнсяаению к нулевой фазе .сигнала на исполнительном входе этого триггера триггер 14 переключается в нулевое состояние, которое сохраняется до тех пор, йока не произойдет изменение фазы несущей на 180 ф на втором выходе суммовычитающего блока 3 (переход через вторую отсчетную точку)В дальнейшем фазы несущих на установочном и исполнительном входе совпадают и триггер 14 сохраняет свое значение до.очередных смен Фаз яесуйщх первого и второго канала суммовычитающего блока 3 (девятая и деспотия отсчетные точки). Таким образом на Выходе :О-триггера формируется сигвал по длительности, пропорциональный зоне между сменами Фаз несущих двух сдвинутых на 22,5 сйгкалов суммовычитающего блока. Аналогично Формируются сигналы на выходах. триггеров 15-21, только у последнего триггера для выделения зоныв 22 5 (157,5 а-, 180 ) на исполнительный вход подается задержанный злемейтом 6 задержки и инвертированный инвертором 4 сигнал первого ка- . нала сумиовычитающего блока 3. В дальнейшем сигналЫ с выходов О-триггеров 14-21, попарно разнесенные (для устранения ложной информации) иа 22,.5 ф, подаются на установочные входы й 5-триггеров 22 и 23.Следовательно, на й-входы триггера 22 подаются сигналы с зоной действия 0-22,55 и 90-112,5, а на 5-вхо- . ды - сигналы с,зоной 45-67 5 и 135-.ОР 157 . Аналогичные сигналы, но сдвинутые относмтельно указанных на 22,5, подаются на входы триггера 23. С выхода триггеров 22 и 23 снимаются потенциальные сигналы, которые подаются. в блок 5 определения направления.Таким образом, в предлагаемом преобразователе логическое детектирование и умножение огибающих сиг; налов датчика перемещения производится независимо от. опорного сигнала генератора возбуждения, что исключает сбои преобразователя при нестабильности Фазы несущей сигналов тракта преобразованиями датчик - суммовычитающий блок. При этом упрощается регулирование устройства, так как временные соотношения двух со" седних сигналов суммовычитающего блока выставляются элементами задержки только друг относительно друга, что позволяет полностью исключить появление сигналов помех на выходных триггерах, т.е. обеспечить их стабильную работу.104994) Составитель М. Сидороваченко Техред М.Костик КорректорВ. Бут актор 3 к 1130 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна Тираж 618 ИПИ Государственного по делам ивобретений 5, Москва, Ж, Раук Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д, 4/5