Преобразователь угла поворота вала в код с самоконтролем

(54) В "ЛА (57) ке и О вто мат оже но для связи аналогоинформации с цифровыустройством. Целью яется расширение фун ыть использов ых источников ычи сли тельным зобретения яв можностеи преобраз агностики неиспра циональных во теля за счет П а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР 4276335/24-2406.07.8728.02,89, Бкл,У 8А.Б.Шишков681.325(088.8)Авторское свидетельство76935, кл. Н 03 М 1/48,вторское свидетельство СС65353, кл. Н 03 М 1/48, 1 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОВ КОД С САМОКОНТРОЛЕМИзобретение относится к авычислительной технике и го аналого-цифрового или цифрового блока. Для достижения указанной цели в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий СКВТ, определитель октантов, аналоговый коммутатор, АЦП,ЗУ, два блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инвертор, ключ, делитель частоты два элемента НЕ, регистр, сумматор и блок сравнения, введены формирователь, четыре элемента И, блок элементов И, элемент ИЛИ два Э-триг.гера, третий блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Цикл раб.гы преобразователя разбивается на дв . такта. В первом такт:; формируется код угла поворот,ЯО 14624 шала синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ), а такжеосуществляется контроль работоспособности цифрового блока путем формирования инверсного кода угла, дополняющего выходной код преобразователя до единичного значения, сложения прямого и инверсного кодов, выделения иэ полученной суммы кода модуля погреш" ности и сравнения его с нулевым значением кода, в результате чего формируется сигнал контроля работоспособности цифрового блока. Во втором такте за счет инвертирования синусно го выходного напряжения СКВТ формйруется код угла, дополняющий код, полученный в первом такте, до 360 . Путем суммирования кодов, полученных в первом и втором тактах, выделения из полученной суммы кода модуля по- С ;грешности преобразования и сравнения .его с пороговым значением погрешности, задаваемым в виде двоичной константы на входе преобразователя, фор" 1 ффф мируется интегральный сигнал контра- ФМф ля работоспособности преобразовате- ) ля. Поскольку вероятность одновремен- Ц)ного отказа аналого-цифрового и циф- фЬрового блоков стремится к нулю, конт (ф роль работоспособности цифрового бло-ка позволяет выявить неисправный блок, В результате диагностики сокращается время восстановления отказа и улучшается ремонтопригодность преобразователя. 1 ил.В 1,4,5 и 8 октантах,Ч = в 1.п р:= 1 Ч,= Чсов б Ч = сов р:= Ч 9 = Чов 1 пО 55 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых исчикв нфрмации с цифровым вычислительным устройством.Целью изобретения является расширение Функциональных воэможностей преобразователя за счет введения диагностики неисправного узла. ОНа чертеже представлена структур, ная схема преобразователя.Преобразователь содержит синусно-. , косинусный вращающийся трансформатор 5 СКВТ) 1, аналого-цифровой 2 и цифровой 3 блоки, Аналопо-цифровой блок 2 содержит определитель 4 октантов, аналоговый коммутатор 5, аналого 11 ифрово. преобразователь (АЦП) 6, 10 постоянн:,е запоминающее устройство (ПЗУ) 7, инвертор 8, ключ 9, делитель 10 частоты и первый блок 11 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, Цифровой блок 3 содерясит блоки 12 и 13 элемен тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр 14, сумматор 15, блок 16 сравнения, элемен" ты НЕ 17 и 18, Формирователь 19, с первого по четвертый элементы И 20- 23, блок 24 элементов И, П-триггеры 30 25 и 26, элемент ИЛИ 27, шину 28 константы.Преобразователь работает слецующим образом.Цикл работы преобразователя задается выходным сигналом делителя 10 частоты и состоит из двух тактов. В,первом такте, когда Ч=: 1, ключ 9устанавливается в положение 11, При этом на входы определителя 4 октантов 40 и аналогового коммутатора 5 поступают напряжения Ч, = Ч,. сов О и Ч, = Ч, вп 8 (где 8 - угол повогрота СКВТ Ч, - напряжение на 1-выходе 1-элемента). В определителе 4 ок тантов эти напряжения сравниваются с нулевым уровнем и межцу собой, в результате чего определяется номер октанта угла д, По известному номеру октанта аналоговый коммутатор 5 форьирует сигналы:Ч = в 1 п 1 = Чз = Чо( в 3 П 6 у т Чс = сов р =Ч = Чс, сов 6в 2,3,6 и 7 октантах, где- уголО, приведенный в первый октант.Эти сиГналы в АЦП 6 преобразуются в .код 1 в , при помощи ПЗУ 7 определяется код угла в . На выходыблока 11 в нечетных октантах проходитпрямой код, а в четных - инверсныйкод, дополняющий угол р до 45 ф, Кодугла с выходов блока 11 совместнос кодомоктантов записывается в регистр 14 по переднему фронту сигнала с выхода первого элемента И 20через формирователь 19 (входнойсигнал задержан на время ).В этом же такте осуществляется .контроль работоспособности цифровогоблока 3 за счет формирования на выходах блока 13 инверсного кода, дополняющего выходной код регистра 14 до360 , сложения на сумматоре 15 выходных кодов блока 13 и регистра 14,формирования с помощью блока 12 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ из полученнойсуммы кода модуля погрешности и сравнения его на блоке 16 сравнения снулевым знатением кода, сформированным на выходах блока 24, при Ч= 1.Результат сравнения с первого выходаблока 16 записывается в первый Птриггер 25 по переднему Фронту сигнала с выхода третьего элемента И 21.Если блок 3 исправен, ти обеспечивается выполнение условия фг = фг == О. На первом выходе бпока 16 сравнения формируется единичный сигнал, ана инверсном выходе первого П-триггера 25 нулевой сигнал, означающий исправность блока 3. Если блок 3 неисправен, то ф Ф ф . На первом выходе блока 16 сравнения формируетсянулевой сигнал, а на инверсном выходепервого П-триггера 25 - единичныйсигнал, означающий неисправностьблока 3. При этом на выходе элемента27 ИЛИ также формируется единичныйсигнал, означающий неисправностьпреобразователя в целом.Во втором такте, когда Ч о = О,ключ 9 устанавливается в положение1 , при этом на входы определителя4 октантов и аналогового коммутатора5 поступает напряжения Ч , = Ч , сов ВОи Ч -Чо,вдп О,В результате преобразования на выходах определителя 4 октантов иблока 11 Формируется код угла, дополняющий код на выходе регистра 14 до360, т.е. 360 - 6 + сРггде сРг14624844 погрешность формирования ко акода угла во Таким образом, преобразователь по втором такте, когда Ч = О Э,о - О. тот сравнению с прототипом имеет расшикод проходит без изменения на выходы ренные функциональные возможности за блока 13 и складывается нана сумматоре 5 счет диагностики неисправного узла. 5 с выходным кодом регистра 14. Навыходах сумматора 15 Формируется код Ф о р м у л аула изо ретениябф = 360 + с", где с"= с+ сР2На выходах блока 12 формируется код Преобразователь угла поворота модуля погрешности преобразования, 1 О вала в код с самоконтролем, содержат.е, Ф, = 1 д 1, Этот код сравнивается в блоке 16 со значением 4 кон- трансформатор, первый выход которого станты, которая задается на входной соединен с первыми информационными шине 28, исходя из допустимого уров- входами аналогового коммутатора и ня погрешности преобразователя. Ре определителя октантов, выходы которо" зультат сравнения с второго выхода го соединены с входами старших разблока 6 записывается в 0-триггер 26 рядов регистра и управляющими входами по гереднему фронту сигнала с выхода аналогового коммутатора, выходы кото" ,элемента И 22. рого соединены с информационнымиЕсли преобразователь исправен, 20 входами аналого-цифрового преобразовыполняется условие сР 1 с Д На вателя, информационный выход которого втором выходе блока 16 и на выходе соединен с информационным входом пост 0-триггера 26 Формируется нулевой тоянного запоминающего устройства, сигнал, оэначакщий исправность преоб. выходы которого соединены с первой Разователя, 25 группой входов первого блока элеменЕсли преобразователь неисправен, тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторая группа выполняется условие с 1д, На входов которого подключена к выходу втором выходе блока 16 и на выходе младшего разряда определителя октан-триггера 26 формируется единичный тов, а выходы соединены с информацисигнал, означающий неисправность 30 онными входами младших разрядов репреобразователя. гистра, выходы которого соединеныДиагностика преобразователя осуще- с первой группой входов сумматора, ствляется с глубиной до блоков 2 и 3, выход переполнения которого через При этом, поскольку вероятность одна- первый элемент НЕ соединен с первой . временного отказа блоков 2 и 3 стре- ЗБ гРУппой входов второго блока элеменмится к нулю, контроль работоспособ- тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информационные ности блока 3 позволяет выявить неис- входы которого подключены к информаправный блок. ционным выходам сумматора, а выходыЕсли блок 3 исправен, на прямом вы- соединены с первой группой входов ходе 0-триггера 25 формируется еди блока сравнения, второй выход синусничный сигнал. При наличии единичного но-косинусного вращающегося трансфор сигнала на выходе 0-триггера 26 на матора соединен с входом инвертора и выходе элемента И 23 также формирует" первым информационным входом ключа, ся единичный сигнал, означающий не- второй информационный вход которого исправность блока 2На выходе элемен 45 подключен к выходу инвертора, а та ИЛИ 27 при этом формируется еди- выход соединен с вторыми информациничный сигнал, означающий неисправ- онными входами аналогового коммутаность преобразователя. тора и определителя октантов, циклический выход аналого-цифровогоЕсли блок 3 неисправен, на прямом БО преобразователя соединен с входом выходе 0-триггера 25 формируется делителя частоты, выход которого сонулевой сигнал. Прэтом на выходе единен с управляющим входом ключа и элемента И 23 независимо от уровня входом второго элемента НЕ шинуФ выходного сигнала Р-триггера 26 формие константы, о т л и ч а ю щ и й с я руется нулевой сигнал, означающий 55 тем, что, с целью расширения функцииспра,ность блока 2, а на выходе ональных возможностей преобразователя элемента ИЛИ 27 - единичный сигнал, эа счет диагностики неисправного означающий неисправность преобразо- уэла, в него введены формирователь, с вателя. первого по четвертый элементы И,(фС 3 оставитель И. Сидороваехред М,Ходанич актор Л,Веселовская рректор А. Обруч каз 736/5 и Подписноеытиям при ГКНТ ССС 4/5 осударственного комитета по113035, Москва, Ж,етениям и о шская наб.,изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 блок элементов И, первый и второй триггеры, элемент ИЛИ и трЕтий блок .лементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входытарших разрядов которого подключены к выходам определителя октантов, ходы младших разрядов подключены к выходам первого блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторая группа входов подключена к выходу делителя частоты, 10 ф выходы соединены с второй группой фходов сумматора, циклический выход .алого-циФрового преобразователя оединен с первыми входами первого и торого элементов И и с входом фор фирователя, выход которого соединен с ервым входом третьего элемента И, торой вход которого объединен с вто-. ым входом первого элемента И и подключен к выходу делителя частоты,"выходы первого и третьего элементовсоединены с входами синхронизацииегистра и первого В-триггера соот" етственно, информационный вход первого П-триггера подключеч к первому 25 выходу блока сравнения, прямой и инверсный выходы соединены соогветствен,но с первым входом четвертого элемента И и с первым входом элемента ИЛИ,второй вход которого объединен с вторым входом четвертого элемента И иподключен к выходу второго 0-триггера, вход синхронизации которогоподключен к выходу второго элементаИ, второй вход которого объединен суправляющим входом блока элементов Ии подключен к выходу второго элементаНЕ, шина константы подключена к инФормационным входам блока элементовИ, выходы которого соединены с второйгруппой входов блока сравнения,второй выход которого соединен с информационным входом второго 0-триггера, выход элемента ИЛИ является выходом контроля преобразователя, аинверсный выход первого 0-триггера ивыход четвертого элемента И являютсявыходами диагностики преобразователя,