Преобразователь угловой скорости в код

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольмерения и автоматического регулирования исполнительных механизмов с 5фазовыми датчиками положения,Известны измерители скорости, содержащие генератор, первый счетчик,усилитель мощности, датчик, блокуправления, второй счетчик, линиюзадержки, вычитающее устройство Г 11,В таких измерителях измерениескорости определяется циклически счастотой питания датчика, вырабатываемой первым счетчиком. Вначалевременной интервал между якорнымсигналом и сигналом датчика, пропорциональный углу поворота эа времяЬ , равное периоду выходного сигнала датчика, преобразуется в код,а затем вычисляется первая производная.Однако эти измерители сложны, необладают достаточной точностью. 25Наиболее близким к изобретениюпо техниче ской сущно сти явля ет сяизмеритель скорости, содержащий датчик положения, соединенный с фазовым дискриминатором, выход которогосоединен через делитель и усилительс управляемым генератором и сумматором, опорный генератор, соединенный через делитель и усилитель мощности с датчиком положения21.Этот измеритель не обеспечиваеттребуемой точности из-эа низкой точности преобразования выходных сигналов фазовых дискриминаторов в частотные сигналы.40Цель изобретения - повьппение точности и .упрощения преобразователя.угловой скорости в код. Поставленная цель достигается тем 45что в преобразователь угловой "корости в код, содержащий генератор,первый выход которого соединен черезпоследовательно соединенные делительчастоты и усилитель с датчиком положения, выход которого соединен спервым входом фазового дискриминатора, введены первый, второй, третийи четвертый ключи, первый и второйформирователи импульсов, первый,второй и третий счетчики, регистри накапливающий регистр, первый выход генератора соединен с первымвходом первого счетчика, первый вызовано в высокоточных системах иэ 1288736 2ход фазового дискриминатора соединенс входом первого формирователя импульсов, второй выход фазового дискриминатора соединен с первым входом первого ключа, а третий выход -с первым входом второго ключа, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с вторым и третьимвходами первого счетчика, выход которого через второй формировательимпульсов соединен с вторым входомфазового дискриминатора, первый выход которого соединен с первыми входами третьегои четвертого ключей,выходы которых соединены с первымивходами соответственно второго итретьего. счетчиков, первый и второйвыходы генератора соединены со вторыми входами соответственно. третьегои четвертого ключей, первый выходпервого формирователя импульсовсоединен с вторыми входами второгои третьего счетчиков, а второй выход - с вторыми входами первого ивторого ключей и первыми входамирегистра и накапливающего регистра,выход второго счетчика соединен свторыми входами регистра и накапливающего регистра и четвертым входомпервого счетчика, выход третьегосчетчика соединен с третьим входомрегистра,На фиг,1 приведена структурнаясхема преобразователя; на фиг,2диаграммы, поясняющие работу преобразователя.Преобразователь угловой скоростисодержит генератор 1, блок 2 питания датчика, содержащий делитель 3частоты и усилитель 4 мощности, датчик 5 положения, фазовый дискриминатор 6, счетчик 7, выход 8 счетчика7, ключ 9, счетчик 1 О, выход 11 фазового дискриминатора 6, ключ 12,счетчик 13, ключи 14 и 15, формирователь 16 импульсов, регистр 17,выходы 18 и 19 формирователя 16 импульсов, вход 20 счетчика 1 О, вход21 счетчика 13, вход 22 регистра 17,входы 22 и 24 счетчика 7, выходы 25и 26 фазового дискриминатора 6, выход 27 счетчика 10, входы 28 и 29фазового дискриминатора 6, выход 30делителя 3 частоты, накапливающийрегистр 31, выходы 32 и 33 генератора 1, формирователь 34 импульсов,Преобразователь работает следующим образом.При неподвижном фазовращателе и Ч = О частоты сигналов по выходам 30, 28 и 8 одинаковы, фазовые сдвиги между ними отсутствуют. При изменении угла поворота 9, например, в 5 направлении "Вперед" (фиг,2 а) сигнал на выходе 8 счетчика 7 появляется раньше сигнала на входе 28 от датчика 5. По заднему фронту сигнала на выходах 11 и 25 фазового дискриминатора 6 устанавливается "1". По переднему фронту сигнала с выхода 11 фазового дискриминатора 6 ключи 9 и 12 открываются и на входы счетчиков 1 О и 13 поступают импульсы,.генератора 1 В момент времени й по заднему фронту сигнала на входе 28 на выходе 11 фазового дискриминатора 6 устанавливается "0", на выходе 25 сигнал сохраняется единичного уровня, ключи 9 и 12 закрываются, на выходах 19 и 18 формирователя 16 появляются импульсы. Импульсом с выхода 19 счетчик 7 устанавливается в "0", фаза выходных сигналов с выхода 8 "привязывается" к фазе сигнала датчика. Этим же импульсом код счетчика 13 переписывается в регистр 17. Импульсом с выхода 18 счетчики 10 и 13 обнуляются, 30Учитывая, что в схеме циклически с частотой сигнала датчика 5 поддерживается фазовый сдвиг между сигналом датчика 5 и опорным - сигналом с выхода 8 счетчика 7, равным О, 35 коды счетчиков 1 О и 13 равны скорости поворота выходной оси фазовращателя.Емкость М счетчиков 7 и 10 и делителя 3 выбирается одинаковой, их ве личина определяется из технических требований ценой (дискретной) единичного перемещения, равной 2/Я. Емкость счетчика 13 принимается мак-. симально возможной иэ условия быстро действий принятой элементной базы. Этим самым добиваются максимально возможной разрядности кода скорости Н 1 при номинальном ее значении.В моменты времени ,4 и так 50 далее процессы в измерителе повторяются. При вращении оси фаэоврашателя в обратном направлении (фиг. 2 б) сигнал на выходе датчика 5 опережает по фазе сигнал с выхода 8 счетчика 7. В момент временипо переднему фронту сигнала с входа 28 на выходах 11 и 26 фазового дискриминатора 6 устанавливаются сигналы единичного уровня, ключи 9 и 12 открываются, коды счетчиков 10 и 13 увеличиваются. Одновремнно открывает" ся ключ 15, импульсом с выхода 19 по заднему фронту сигнала с выхо 1да 8 в момент времени с в счетчикЯ7 записывается выходной код счетчика 10, что эквивалентно нулевому значению кода счетчика 7 в момент времени й (пунктирная линия). Фаза сигнала на выходе 8 счетчика 7 "привязывается" к фазе сигнала на выходе датчика 5. Одновременно код счетчика 13 переписывается в регистр 17. Импульсом с выхода 1 8 счетчики 10 и 13 обнуляются.В моменты времени С ,, опи 4 фсанные процессы в преобразователеповторяются,При подключении к выходу 27 счетчика 10 накапливающего регистра 31,управляемого сигналом с выхода 19формирователя 16,на выходе регистра 31 формируется код Н , равныйуглу поворота гПредлагаемый преобразователь универсален. Он может работать с любымтипом фазовращателя. Включение накапливающего регистра 31 расширяетего функционапьные воэможности: можно измерять и скорость, и угол поворота. При этом точность измеренияскорости беэ снижения быстродействияможно увеличить по сравнению с иэвестньпж устройствами данного класса до 10-20 раз.Предлагаемый преобразователь проще, так как по сравнению с известными устройствами не требуется многоразрядный преобразователь угол-код,обеспечивающий измерение угла в пределах + 23 ш, где ш - число шаговдатчика.1288736 Составитель А.Сидоренкотор Н.Бобкова Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко граФИческое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная роиэвоцственно э 7811/49 Т ВНИИПИ Государс по делам иэоб 113035, Москва, раж 922 Подписноевенного комитета СССРетений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4