Преобразователь угла поворота вала в код

(51)4 Н 03 М /64 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 1020844, кл, Н 03 М 1/641982.Приборы и средства автоматизацииКаталог, ч.3, ЦНИИТЭИприборостроения.М., 1986, с.96, рис.1,13.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с циф"ровым вычислительным устройством, вчастности, в автоматизированных системах управления технологическимипроцессами. С целью расширения функциональных возможностей путем форми1457164 рования сигналов скорости и знакаскорости в преобразователь угла пово"рота вала в код, содержащий генератор 1 импульсов, блок 2 питания, сельсин 3, фильтр 4, усилитель-ограничитель 5, триггер Шмитта 6, источник7 питания, формирователь 8 опорнойфазы, формирователь 9 знака перемещения, цифровой фазометр 10, шину 11управления, токоограничивающийэлемент (резистор) 12, введен формирователь 13 сигналов скорости. По сигналу начала отсчета элементы преобразователя устанавливаются в исходное 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровымвычислительным устройством, в частности, в автоматизированных системахуправления технологическими процессами.Цель изобретения - расширение функ.циональных возможностей путем формирования сигналов скорости и знакаскорости.На чертеже представлена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код,Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, блок 2 питания,сельсин 3, фильтр 4, усилитель-ограничитель 5, триггер Шмитта 6, источник 7 питания, формирователь 8 опорной фазы, формирователь 9 знака перемещения, цифровой фазометр 1 О, шину 11 управления, токоограничивающий элемент (резистор) 12 и формирователь 13 сигналов скорости. Формирователь 8 содержит триггер 14, элемент И 15 и делитель 16 частоты. Фор.мирователь 9 знака перемещения содержит триггеры 17 - 19. Формирователь13 сигналов скорости содержит управляемые делители 20 - 22 частоты, тригеры 23 " 27,. элементы И 28 и 29,элементы 30 и 31 задержки, элементИЛИ 32 и элемент 4"2 И"4 ИЛЙ 33.Преобразователь работает следующи 35образом. состояние, фаза опорного сигнала совмещается с фазой выходного сигналасельсина 3. При вращении вала сельсина 3 на первом выходе формирователя 13 формируется ШИМ-сигнал, длительность импульсов которого пропорциональна модулю скорости вращения, ана втором или третьем выходе формирователя 13 вырабатывается единичныйсигнал знака скорости, На выходахцифрового фазометра 1 О и формирователя 9 вырабатывается код перемещения с начала отсчета и знак перемещения, 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 2Блок 2 синхронно с импульсами генератора 1 формирует трехфазное напряжение переменного тока для питания сельсина 3, на выходе которого формируется сигнал, смещенный по фазе относительно одного из питающих напряжений сельсина 3 на угол, пропорциональный углу поворота вала сельсина, Усилителем-ограничителем 5 и триггером Шмитта 6 выходной гармонический сигнал сельсина 3 преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов.По сигналу начала отсчета, поступающему по шине 11, устанавливаются в исходное состояние триггеры 14, 17, 18 и 23 - 25, цифровой фазометр 10 и делитель 16, С приходом первого фронта выходного сигнала триггера 6 триггер 14 устанавливается в единицу, открывается элемент И 15 и на вход делителя 16 поступают выходные импульсы генератора 1. Делитель 16 формирует опорную последовательность импульсов, совпадающую по фазе с последовательностью выходных импульсов триггера 6. На выходе цифрового фазометра 1 О формируется нулевой код,Триггеры 17 и 18 работают в счетном режиме, их выходные сигналы совпадают по фазе. Работающий в счетном режиме триггер 23 является продолжением делителя 20. По спадам выходных импульсов триггера 23 триггеры 24 и 25 устанавливаются в единицу, открывая элементы 29 и 28 для выходных имз14571 пульсов генератора 1, поступающих на делители 21 и 22, По спадам выходных импульсов делителей 21 и 22 триггеры 24 и 25 возвращаются в нулевое сос 5 тояние. Длительность временных ин" тервалов, в течение которых элементы И 28 и 29 находятся в открытом состоянии, равна периоду выходного сигнала делителя 20 при неподвижном состо янин вала сельсина 3. При этом триггеры 26 и 27 находятся в нулевом состоянии, а на выходе элемента 4-2 И 4 ИЛИ 33 будет постоянно нулевой сигнал, 15При вращении вала сельсина 3 в направлении, при котором частота выходных сигналов триггера 6 становится меньше частоты выходного напряжения блока 2, длительность выходных импульсов триггеров 24 и 25 остается неизменной, а период выходных сигналов триггера 23 увеличивается, На входах элемента 33 будут частично совпадать сигналы с инверсных выхо дов триггеров 23, 24 и сигнал с прямого выхода триггера 23 с сигналом инверсного выхода триггера 25. На выходе элемента 33 будет формироваться ШИИ-сигнал, длительность импульсов ЗО которого пропорциональна скорости перемещения. При этом на входах триггера 27 фронт сигнала с инверсного выхода делителя 20 будет совпадать с единичным сигналом с выхода элемента 30 задержки, а триггер 27 установится в единичное состояние. Триггер 26 останется в нулевом состоянии. На выходах цифрового фазометра 10 будет Формироваться код, пропор О циональный величине перемещения, а на выходе триггера 19 сформируется нулевой сигнал направления перемещения, При остановке вала сельсина 3 выходные сигналы элемента 33 и триг геров 26 и 27 становятся нулевыми, а на выходах цифрового фазометра 10 и триггера 19 сохраняется код, предшествующий моменту останова.При вращении вала сельсина 3 в 5 О противоположном направлении частота выходных сигналов триггера 6 становится больше частоты выходного напряжения блока 2, Период выходных сигналов триггера 23 уменьшается при неизменной длительности выходных импульсов триггеров 24 и 25. На входах элемента 33 будут частично совпадать сигналы с прямых выходов триггеров 64423, 24 и сигнал с инверсного выхода триггера 23 с сигналом прямого выхода триггера 25. На выходе элемента 33 будет формироваться ШИМ-сигнал, длительность импульсов которого пропорциональна скорости перемещения, Причем триггер 26 установится в единичное состояние, а триггер 27 останется в нулевом состоянии. На выходах цифрового фазометра 1 О и триггера 9 будет формироваться код, пропорциональный величине и знаку перемещения от положения в начале измерений, При остановке вала сельсина 3 выходные сигналы элемента 33 и триггеров 26 и 27 становятся нулевыми.Изменение масштаба преобразования скорости в длительность импульсов ШИМ-сигналов и чувствительности признаков движения производится путем изменения коэффициентов передачи делителей 20 - 22 в формирователе 13.Формула изобретения1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, блок питания, сельсин, фильтр, усилитель-ограничитель и триггер Шмитта, выход которого соединен с первыми входами формирователя опорной фа-. зы, формирователя знака перемещения и цифрового фазометра, выходы генератора импульсов и источника питания соединены соответственно с вторым и третьим входами формирователя опорной Фазы, выход источника питания через токоограничительный элемент соединен с шиной управления и с четвертым входом формирователя фазы, пер" вый выход которого соединен с вторы" ми входами цифрового фазометра и формирователя знака перемещения, второй выход формирователя опорной фазы соединен с третьими входами цифрового фазометра и формирователя знака перемещения, выходы которых являются первой группой выходов преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя, в него введен формирователь сигналов скорости, первый, второй и третий входы которого подключены к выходам соответственно триггера Шмитта, генератора импульсов и к шине управления,4571 б 4 Составитель А.Смирнов Техред М,дидык Корректор В. Бутя га Редактор А.Мотыль Заказ 7493/57 Тираж 879 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1а выходы являются втоуой группой выходов преобразователя,2. Преобразователь по.п.1, о т "л и ч а ю щ и й с я тем, что формирователь сигналов скорости содержиттри управляемых делителя частоты,пять триггеров, два элемента И, дваэлемента задержки, элемент ИЛИ иэлемент 4-2 ИИЛИ, вход первого управляемого делителя частоты являетсяпервым входом формирователя сигналовскорости, прямой выход первого управляемого делителя частоты соединенсо счетным входом первого триггера,прямой и инверсный выходы которогосоединены с первыми информационнымивходами соответственно второго итретьего триггеров, прямые вцходывторого и третьего триггеров соединены с первыми входами соответственнопервого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами второго и третьего управляемых делителей частоты соответственно, выходыкоторых соединены с вторыми информационными входами второго и третьего триггеров соответственно и с входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом синхронизациичетвертого триггера и через первыйэлемент задержки - с информационнымвходом пятого триггера, инверсный выход первого управляемого делителячастоты соединен с входом синхронизации пятого триггера и через второйэлемент задержки - с информационным10 входом четвертого триггера, второйвход первого элемента И является вторым входом формирователя сигналовскорости и соединен с вторым входомвторого элемента И,. установочный вход15 первого триггера является третьимвходом формирователя сигналов скорости и соединен с установочными входамивторого и третьего триггеров, прямыевыходы первого и второго триггеров,20 инверсные выходы первого и второготриггеров, инверсный выход первого ипрямой выход третьего триггеров, прямой выход первого и инверсный выходтретьего триггеров попарно соединеныс входами элемента 4-2 ИИЛИ, выходкоторого и выходы четвертого и пятого триггеров являются выходами формирователя сигналов скорости,