Преобразователь угол-код

(ц) Н 03 М 1/22 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЛЬСТВУ го маожет относится к аьной техникедля аналого(57) Изобретениетике и вычислителбыть использованваго преобразоваЦель изобретения роин,ия угловых ве- расширение аст поясняющие раб так 3ЛИ мен- одаР5 и 9 и ток оуп теля угл триггер осГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ Сви(71) Научно-исследовательский и пектно-конструкторский институт попроблемам развития Канско-Ачинскоугольного бассейна(56) Авторское свидетельство СССРУ 260980, кл. Н 03 М 1/22, 1968,Авторское свидетельство СССРУ 371603, кл. Н 03 М 1/22, 1971. 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для аналого-цифрового преобразования угловых величин, где требуется запоминание максимальчых и минимальных значений угла.Цель изобретения - расширение области применения преобразователя за счет возможности запоминания максимального и минимального значений угла.труктурнаяфиг, 2 и 3 -На фиг, 1 изображена.с схема преобразователя: на структурные схемы формиро вых меток, трехстабильног и логического блока; на ф,801569984 А 1 рименения преобразователя за счетозможности запоминания максимальногоминимального значений угла, Цель достигается тем, что в преобразователь угол-код, содержащий блок формирования угловых меток, трехстабильный триггер, логический блок, сумматор и реверсивный счетчик, введены до"полнительный реверсивный счетчик, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и И, а такжепереключатель, Введение дополнительных элементов позволяет при вращениивала в заданном направлении осуществлять накопление кодируемого угловогоперемещения. В момент смены знака угловой скорости выходной код преобразователя фиксируется и начинает расти лишь после восстановления первоначального направления вращения и превышения суммарным углом поворота зафиксированного ранее значения. 4 ил. менные диаграммы,преобразователя.Преобразователь содержит блок формирования угловых меток, трех бильный триггер 2, логический бло сумматор 4, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ И первый реверсивный счетчик 6, эл ты И 7 и 8, переключатель 9 с вы ми 10 и 11 и входами 12 и 13, сод жащий инвертор 14 и элементы ИЛИ 16, второй реверсивный счетчик 1 выход 18 преобразователя, входы 20 преобразователя.Блок 1 формирования угловых ме содержит герметизированные магнит равляемые контакты (ГМК) 21-23, птоянный магнит 24 с вектором 25 намагниченности, вал 26, выходы 27 блока. Трехстабильный триггер 2 содержитвходы 28, элементы 2 И-НЕ 29-31, резисторы 32-34. Логический блок 3 содержит фильтры 35-37 нижних частот,элементы 2 ИЛИ-НЕ 38-43, элементыЗИЛИ-НЕ 44-45, КБ-триггер 46, выход47 и выходы 48, Сумматор 4 выполнен в 1 рвиде элемента 2 И-НЕ 49 с выходом 50.Преобразователь работает следующимобразом,Блок 1 содержит постоянный магнит24 (фиг, 2) и три ГМК 21-23, оси кото 15рых лежат в одной плоскости под угломо120 друг к другу совместно с вектором 25 намагниченности постоянногомагнита 24. Вал 26, угловые перемещения которого кодируются, перпендикулярен указанной плоскости и соединенс магнитом 24,Герметизированные контакты 21-23нормально разомкнуты, каждый из нихсрабатывает при ортогональности вектора 25 намагниченности магнита 24 игеометрической оси данного ГМК 21-23.Трехстабильный триггер 2 (фиг. 3) построен так, что в устойчивом состоянии на выходах двух его элементов2 И-НЕ 29-31 подцерживается высокийуровень напряжения, а на выходе третьего - низкий. При замыкании ГМК21-23 нулевой потенциал устанавливается на выходе того элемента 2 И-НЕ29-31, выход которого соединен черезрезистор 32-34 с данным контактом21-23, Вращение постоянного магнита24 (Фиг, 2) сопровождается поочередным замыканием ГМК 21-23, так что на 4 ОВыходах элементов 2 И-НЕ 29-31 трехстабильного триггера 2 появляются импульсные последовательности, представленные на эпюрах 51-53 (Фиг. 4).Перепады выходных напряжений трехстабильного триггера 2 затягиваютсяс помощью фильтров 35-37 нижних частот (эпюры 54-56, фиг, 4) и обрабатываются элементами 2 ИЛИ-НЕ 38-43(фиг. 3), Эпюры Выходных сигналоВ эле ментов 2 ИЛИ-НЕ 38-43 приведены нафиг, 4 под номерами 57-62. ЭлементЗИЛИ-НЕ 45 объединяет импульсные последовательности, формируемые элементами 2 ИЛИ-НЕ 38,40 и 42 (эпюра 63,Фиг. 4), а элемент ЗИЛИ-НЕ 44 выполняет аналогичную операцию с выходнымисигналами элементов 39, 41 и 43 (эпюра 64, фиг. 4). Триггер 46 управляется по К- и Я-Входам потенциалами выходов элементов 44 и 45 и вырабатывает управляющее напряжение (эпюра 65, фиг. 4), поступающее на соответствующий вход счетчика 6 (фиг. 1). К входу 12 переключателя 9 (фиг. 1) подводится импульсная последовательность (эпюра 66, фиг, 4), получаемая путем объединения выходных сигналов элементов 44 и 45 с помощью элемента 49 2 И-НЕ.Пусть, например, кодируется максимальное значение угла, тогда на вход19 устройства (фиг. 1) от внешнегоисточника подается высокий потенциали счетчик 17 переводится в режим суммирования, Оба счетчика 6, 17 при- 0 (фиг, 4) устанавливаются в нулевое состояние по К-входам. Есликодируемый угол при О(((фиг, 4)увеличивается, то на выходе логического блока 3 подцерживается высокий уровень напряжения (эпюра 65, фиг. 4), аэлемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 формируетнизкий потенциал (эпюра 69, фиг. 4).Содержимое счетчика 6 равно нулю, поэтому элементы И 7 и 8, вырабатываютнулевые уровни напряжения (эпюры 70и 71, фиг. 4). Переключатель 9 направляет выходную импульсную последовательность сумматора 4 к счетномувходу счетчика 17, содержимое И, (г)которого монотонно возрастает (эпюра,72, фиг. 4), в то время как код И(с)счетчика 6 остается нулевым (эпюра73, фиг. 4).Пусть при=угловая скоростьвала 26 (фиг, 2) изменяет свой знакна противоположный. Это ведет к перераспределению выходных сигналов вентилей 38-43 в соответствии с эпюрами57-62 (Фиг 4) и срабатыванию КЯ-триггера 46, который переводит счетчик 6в режим вычитания, В этот момент Времени элемент ИСКЛЮЧЙОЩЕЕ ИЛИ 5 Формирует положительный перепад напряжения(эпюра 69, фиг. 4) который проходитчерез элемент И 8 на вход 13 управления переключателя 9. В дальнейшем переключатель 9 направляет последовательность счетных импульсов сумматора 4 к С-входу счетчика 6, снимая еес аналогичного входа счетчика 17, поэтому при с ) с, Н(С)=И,(С,), аИ И) убывает (фиг. 4),При С=С восстанавливается первоначальное направление вращения вала26, вновь срабатывает КЯ-триггер 46и счетчик 6 переключается в режимсуммирования. Импульсная последовательность сумматора 4 подводится кС-входу счетчика 6 до момента егоочищения при С=йз, после чего пере 5ключатель 9 отключает выход сумматора 4 от счетного входа счетчика 6 исоединяет его с входом счетчика 17,Дпя) с з М,(1) Растет, а И(С)=О 10(фиг. 4). В дальнейшем при повторныхизменениях знака угловой скорости вала измерительная система работает аналогичным образом,Величина И ( ) - код искомогомаксимального значения угла поворотафС) вала в положительном направлениик моменту времени =. При йфй ) 0этот код растет, при йр/д ( 0 величина Мпостоянна и равна ее значению в момент последнего изменения знака угловой скорости и достижения функциеймаксимума.Кодирование минимального значенияугла производится аналогичным образом, 25однако в этом случае на вход 19 устройства подается сигнал низкого уровня.формула изобретенияПреобразователь угол-код, содержащий блок формирования угловых меток, выходы которого подключены к входам трехстабильного триггера, выходы которого подключены к входам логического блока, сумматор, первый реверсивный счетчик, знаковый вход которогосоединен с первым выходом логическогоблока, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения области применения за счет возможности фиксирования максимального и минимального значений угла, в него введены второй реверсивный счетчик, элемент ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, два элемента И и переключатель, первый и второй выходы которогоподключены к счетным входам первого ивторого реверсивных счетчиков соответственно, а первый вход соединен с вмходом сумматора, входы которого подключены к второму и третьему выходамлогического блока, знаковый вход второго реверсивного счетчика являетсявходом выбора знака запоминания и соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с знаковым входом первого реверсивного счетчика, а выход подключен к первому входу первого элементаИ, второй вход которого подключен квыходу второго элемента И, а выходподключен к второму входу переключат,".ля, входы установки первого и второгореверсивных счетчиков объединены и являются входом установки преобразователя, выходы первого реверсивногосчетчика подключены к входам второгоэлемента И, выходы второго реверсивно-го счетчика являются выходами преобразователя,1569984 бб б 9ФиСоставитель Е. Бударина Редактор М. Бланар Техред М,ДидыкКорректор О. Кравцова акая 1458 Тираж 667 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10