Преобразователь угла поворота вала в код

(51) 4 Н 03 госудю ств-:нный комитет сссрпо делАм изОБРетений и отнрытийОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Щр пазона измеряетелем. Цельв преобразова 8 тельство ССС9/00, 1980.УГЛА ПОВОРОТ тся к ав ике и пред информавала ветения яви те и из(57)Изобретение атнотике и вычислительно назначено для формирции об угловых положцифровом виде. Целью ляется расширение диамых углов преобразовадостигается тем, чтотель по авт.св, В 902039 введеныинвертор, Э -триггеры, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, дифференцирующие элементы, элементы НЕ и счетчик. Форми.рование выходного кода осуществляется в счетчике по сигналам с выходакомпаратора, При этом в счетчикзапись сигналов осуществляется с выходов днфференцирующих элементов вмоменты формирования на выходе,элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ разрешающихзапись сигналов. 1 ил,10 15 2 О 25 ЗО 45 50 Изобретие относится к автоматике и вычислительной .технике, можетбыть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровымвычислительным устройством и является дополнительным к основному авт.св. У 902039Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых углов преобразователя.На чертеже представлена функциональная схема преобразователя углаповорота вала в код,Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, выход которого подключен к входу счетчика 2, выходыкоторого подключены к входам регистра 3 и дешифратора 4, выходы которого подключены к входу интегратора 5,выходы которого подключены к входуфазовращателя 6, выход которого соединен с входом компаратора 7 выходкоторого подключен к управляющемувходу регистра 3, выход старшегоразряда счетчика.2 подключен к входу инвертора 8, выход которого соединен с В -входом триггера 9, Э -вход триггера 10 соединен с входоминверторь 8, входы триггеров 9 и 10соединены с выходом компаратора 7,вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ РЧИ 11соединен с выходом предпоследнегоразряда счетчика 2, выходы Э -триггеров 9 и 1 О соединены с входамидифференцирующих элементов 12 и 13соответственно, выходы которых соединены соответственно с входами элементов И-НЕ 14 и 15, выходы которыхподключены соответственно к входамсложения и вычитания реверсивногосчетчика 16, а вторые входы - с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11,Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом,Импульсы генератора 1 поступаютна вход счетчика 2. Импульсы с выходов счетчика 2 поступают на входыдешифратора 4, выходы которого соединены с входами интегратора 5, свыходов которого поступает питающеенапряжение на входы фаэовращателя6, при положительном значении напряжения на выходе которого компаратор 7 вырабатывает сигнал логической "1", а при отрицательном - сигнал логического "0". При поступлении на управляющий вход регистра 3с выхода компаратора 7 положительного фронта сигнала на выходе регистра 3 устанавливается код, соответствующий углу поворота вала фаэовращателя 6,Подсчет числа оборотов вала производится следующим образом,Триггеры 9 и 10 представляют собой Э -триггеры. На вход В -триггера 10 поступает сигнал с выходастаршего разряда счетчика 2, Тот жесигнал, но проинвертированный инвертором 8, поступает на вход В -триггера 9. На входы С триггеров 9 и 10поступает сигнал с выхода компаратора 7.При повороте вала фазовращателяв одну сторону импульсы на выходекомпаратора 7 будут менять свою фазу относительно импульсов на выходестаршего разряда счетчика 2, Состояние выхода триггера 9 в этот моментбудет логический "0", а триггера 10 -логическая При повороте вала в положительном направлении наступит момент, когда разность фаэ достигнет значенияо360 , что соответствует углу поворота вала фазовращателя 6 на 180 в этот момент состояние выходов триггеров 9 и 10 изменится на противоположное. Дифференцирующие элементы 2 и 13 вырабатывают импульсы в момент изменения состояния триггеров 9 и 10, причем на выходе дифференцирующего элемента 12 будет импульс,с.положительной полярности, так как выход триггера 9 изменил свое состояние с логического "0" на логическую "1". На выходе дифференцирующего элемента 13 будет в этот момент импульс отрицательной полярности, который элемент И-НЕ 15 воспринимает как логический "0. Таким образом, на первый вход элемента И-НЕ 14 поступит положительный импульс, а на первый вход элемента И-НЕ 15 - отрицательный. На вторых входах этих элементов будет состояние логическая "1". На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11о импульсы отстают по фазе на 90 импульсы на выходе последнего (старшего) разряда счетчика 2 и элементы 14 И"НЕ не пропустят импульс, выработанный дифференцируюшим элементом 12. Следовательно, на вычитающий вход реверсивного счетчика 163 17 импульс не поступит и счетчик 16 предыдущего состояния не изменит,При дальнейшем повороте вала фазоврашателя б наступит момент времени, когда разность фаз между импульсами на выходе компаратора 7 и последнего разряда счетчика 2 станеторавным 180 , что соответствует углуо поворота вала фаэовращателя 360 или о0 , В этот момент времени триггеры 9 и 10 изменят свое состояние. На выходе триггера 9 появится сигнал логической "1", а на выходе триггера 10 - сигнал логического "О", Дифференцирующие элементы 12 и 13 вырабатывают импульсы в момент изменения состояния триггеров 9 и 10. причем на их выходах будут импульсы положительной и отрицательной полярности соответственно. В этот момент времени состояние выхода элемента 11 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ будет логическая "1" и элемент И-НЕ 4пропустит на вход сложения реверсивного счетчика 16 импульс с выхода дифференцирующего элемента 12,но уже.проинвертированный, а на вычитающем выходе реверсивного счетчика 16 сохранится состояние логической "1", так как на одном вхо -де элемента 15 И-НЕ с выхода дифференцирующего элемента 13 появится импульс отрицательной полярности, который элемент И-НЕ 15 воспримет как сигнал логического "О".Таким образом, числовое значениекода на выходах реверсивного счетчика 6 увеличится на единицу, чтоозначает, что вал фазовращателя бповернулся на один электрическийоборот,При вращении вала фазовращателя6 в другую сторону, т.е. при уменьшении разности фаз между импульсами на выходе старшего разрядасчетчика 2 и компаратора 7, импульсы счета оборотов будут приходитьна вычитающий вход реверсивногосчетчика 16, Формирование этих им 15177пульсов производится так же, как в случае вращения вала фазовращателя 6 в положительном направлении,Как видно из работы преобразователя, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и элементы И-НЕ 14 и 15 необходимы для устранения ложных имцульсов в момент прохождения угла поворота вала.фаэовращателя б равнооО го 180Таким образом, в реверсивномсчетчике 16 формируется код, соответствуюший числу оборотов валаот начальной точки отсчета.Формула изобретения Преобразователь угла поворотавала ь код по ав.св, У 902039 о т л и ч а и щ и й с я тем, что, сцелью .расширения диапазона измеряемых углов преобразователя, внего введены первый и второй Э. -триггеры, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,первый и второй дифференцирующиеэлементы, первый и второй элементы И-НЕ, реверсивный счетчик иинвертор, вход которого подключен к выходу последнего .разряда ЗО счетчика, а выход - к 3 -входу первого 3 -триггера, С-вход которого подключен к выходу компаратора и С-входу второго Э -триггера,В -вход которого подключен к выходу последнего разряда счетчика,выход инвертора подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, второй вход которого подключен к выходу предпоследнего разря да счетчика а выход - к первым входам первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, входы первого и второго дифференцирующих элементов соединеныс выходами первого и второго 3.:",ун-геров соответственно; е ВЬпсоды"с.вторыми входами первого И второгоэлементов И-НЕ соответственног/6ИПИ Государстве по делам изобре 035, Москва, ЖТираж 818ноного комитета Сений и открытий5, Раушская наб д. 4/