Преобразователь угловых перемещений в код

1111526930 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 02.12.74 (21) 2081024/24 51) Ч Кт 6 08 С 9 с присоединением заявкиГосударственный комите Совета Министров ССС(088.8) елам изобретени и открытий 72) Авторы изобретени обаков и В. Д, Розго 1) Заявител 54) ПРЕОБРАЗОВАТ ГДОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ отлпча- устрой Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах, преобразующих угол поворота вала в код.Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик положения, через дискриминаторы уровня подключенный к элементам ИЛИ, соединенным со схемои обраоотки сигналов 1.Однако известный преобразователь ется недостаточнои точностью раооты ства,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является преобразователь угловых перемещений в код, содержащий датчик положения и по числу каналов измерения элементы И, выходы которых соединены с первыми входами триггеров соответствующего канала, и инверторы 2.Указанное устройство также не обладает достаточной точностью работы.Цель изобретения - повышение точности работы преобразователя угловых перемещений в код.Это достигается тем, что в устройство введены дополнительные триггеры, элемент ЗИ - НЕ, дополнительные элементы задержки, элемент 5 И - НЕ, а в каждый канал измерения - элемент задержки, дифференцирующая цепь и пара элементов 2 И - НЕ. Выходы датчика положения через дифференцирующие цепи каждого канала подключены к первым входам одного пз элементов 2 И - НЕ каждой пары других каналов измерения и непосредственно соединены с входами элементов задержки 5 каждого канала, выходы которых подсоединены к одним входам элементов И других каналов и к второму входу триггера каждого канала. Первый выход триггера связан с другими входами элементов И других каналов и 1 О с входами элемента ЗИ - НЕ, выход которогоподключен к первому входу элемента 5 И - НЕ, второй выход триггера каждого канала - с вторыми входами элементов 2 И - НЕ каждого канала. Выходы одноименных элементов 15 2 И - НЕ каждой пары каждого канала объединены и подключены соответственно к первому и второму входам дополнительных триггеров, выходы которых через дополнительные элементы задержки соединены с двумя вхо дами элемента 5 И - НЕ, другие два входапоследнего - к выходам элементов И первого и второго каналов.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема преобразователя; на фиг, 2 - времен ные диаграммы его работы.Преобразователь условных перемещений вкод содержит датчик 1 положения, формирующий входные сигналы, сдвинутые во времени относительно друг друга и следующие по 30 трем каналам той или иной последовательнос 526) 30ти в случае прямого или ооратного хода рабочего органа - входного вала. Канал измерения 1 включает элемент 2 задержки, дифференцирующую цепь 3, элемент И 4, триггер 5 и элементы 2 И - НЕ 6 и 7, Канал измерения 11 состоит из элемента 8 задержки, дифференцирующей цепи 9, элемента И 10, триггера 11 и элементов 2 И - НЕ 12 и 13. Канал измерения П 1 содержит элемент 14 задержки, дифференцирующую цепь 15, элемент И 16, триггер 17 и элементы 2 И - НЕ 18 и 19.Датчик 1 положения связан с элементами 2, 8, 14 задержки и дифференцирующими цепями 3, 9, 15. Выходы элементов задеркки соединены с одними из информационных входов триггеров 5, 11, 17 и с входами соответствующих элементов И 4, 10, 16, к другим входам которых подключены неинвертированные выходы триггеров 5, 11, 17.Инвертированные выходы триггеров соединены с первыми входами соответствующих элементов 2 И - НЕ 6, 7, 12, 13, 18, 19, другие входы которых подключены к выходам дифференцирующих цепей 3, 9, 15,Выходы элементов 2 И - НЕ 6, 12, 18 подсоединены к одним входам триггеров 20 или 21, другие входы которых соединены с выходами элементов 2 И - НЕ 7, 13, 19, выходы триггеров 20 и 21 через элементы 22 и 23 задержки - к одним входам элемента 5 И - НЕ 24, к двум другим входам которого подключены выходы элементов И 4 и 10, а к пято:(у входу элемента 5 И - НЕ 24 - выход элемента ЗИ - НЕ 25, входы которого связаны с синвертированными выходами триггеров 5, 11, 17.Инвертированный выход триггера 20 является выходом, указывающим направление перемещения рабочего органа, с выхода элемента 5 И - НЕ 24 снимаются импульсные сигналы, количество которых пропорционально величине углового перемещения рабочего органа.Работа устройства происходит следующим образом.В исходном состоянии триггеры 5, 11, 17 находятся в нулевом состоянии и на выходе элемента ЗИ - НЕ 25 нулевой уровень сигнала запрещает прохождение импульсов счета через элемент 5 И - НЕ 24,С поступлением импульсов с датчика 1 положения при перемещении рабочего органа в прямом направлении, импульсы на элементы 2, 8, 14 задержки и дифференцирующие цепи 3, 9, 15 следуют в последовательности У(, У, Уз (фиг. 2). После первого же импульса первому каналу- У(, импульс У 4, образуемый из переднего фронта импульса У( дифференцирующей цепью 3, не проходит через элемент 5 И - НЕ 24, поскольку он закрыт и направление перемещения рабочего органа еще не определено.Импульс У задержан по отпогпению к переднему фронту входного импульса 1( и, по) 10 15 23 3):.) 4 О 45 50 5)5 О 5 падая на информационный вход триггера 5, устанавлшваст сго в состояние 1.С приходом следующего импульса ь, по каналу 11 импульс Ь сформированный из его переднего фронта, вызывает срабатывание триггера 5 и, проходя через элемент 2 И - НЕ 6, открывает его и поступает на один из входов триггера 20, На первом выходе устройства возникает импульс О появление которого свидетельствует о перемещении рабочего органа в прямом направлении.Импульс У сформированный из задержанного переднего фронта импульса С, устанавливает триггер 11 в состояние 1 и, проходя через элементы И 4 и 16 устанавливает триггеры 5 и 7 в состояние О, При этом с выхода элемента И 4 сигнал проходит через элемент 5 И - НЕ 24 на выход устройства, образуя первый импульс счета У Так как при прохождении импульса импульс счета не формировался ввиду того, что направление не было определено, с приходом импульса У, после установки триггера 20 в состояние 1 на выходе элемента 22 задержки формируется дополнительный импульс счета, проходящий через элемент 5 И - НЕ 24 на выход устройства.После прихода импульса О, по каналу П 1 аналогичным образом триггер 17 устанавливается в состояние 1, а триггеры 5, 11 сбрасываются в состояние О. При этом подтверждается единичное состояние триггера 20 и формируется новый импульс счета У,. Диапосг 1 пающих с выходов триггеров 5, 11 и 17 (соответственно (,о, У, У( представлены на фиг. 2.При смене направления с приходом по третьему каналу вторичного импульса У, с датчика 1 положения переброса триггера 20 не происходит, так как элементы 2 И - НЕ заблокированы нулевым потенциалом инвертированных выходов триггеров 5, 11 и сигнал через них не проходит.Сигнал (4 не проходит через элементы И 4 и 10, так как они заперты нулевым потенциалом с неинвертированного выхода триггера 17.С приходом импульса У, работа происходит аналогично рассмотренному случаю прямой последовательности входных сигналов, После срабатывания триггера 11 осуществляется сброс триггеров 5 и 17 через элементы И 4 и 16 и импульс У, перебрасывает триггеры 20 и 21, затем через элемент И 4 сигнал проходит на выход устройства через элемент 5 И - НЕ 24, При этом формируется дополнительный импульс счета У который отсутствовал при вторичном появлении сигнала У за счет срабатывания триггера 20 и элемента задержки,Таким образом, при смене направления двикения отсутствуют потери единицы дискретности кодируемой информации и олагодаря введению новых элементов и связей между ними данное устройство отличается более высокой точностью работы, 521) 9301 ормуза цзоорстсцця 11 рсобразоватсль угловых перемещений в код, содеркащий датчик положения и цо числу каналов измерения элементы И, выходы которых соединены с первыми входами триггеров соответству 1 оцего канала, о т л ц ч а ющ ц й с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены дополнительные триггеры, элемент ЗИНЕ, дополнительные элементы задержки, элемент 5 ИНЕ и в каждый канал измерения введены элемент задержки, дифферец 1 ирующая цепь и пара элементов 2 И- НЕ, причем выходы датчика положения через дифференцируюцие цепи каждого канала подключены к первым входам одного из элементов 2 И - НЕ каждой пары др их каналов измерения и непосредственно соединены с входами элементов задеркки каждого канала, выходы которых подключены к одним входам элементов И друГцх каналов и к Втором Входм трцГГе 1 а кажлого капала, первый вьХод триггера сосдццец с дргцмц вхо 1;и элс 1 ентов 11 дрмгих каналов и с входамц элемента ЗИ - НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента 5 И - НЕ, второй выход триггера каждого канала соединен с вторыми входамц элементов 2 ИНЕ каждого канала, выходы Одноименных элементов 2 И - НЕ каждои пары какдОГО каца,а Объединены и подклОчецы соотВетст) вецно к первому и второму входам дополнительных триггеров, выходы которых через дополнительные элементы задержкц соединены с двумя входамц элемента 5 И - НЕ, друге два входа которого подключены к выходам 15 элементов И первого и второго каналов,Источники пцфор.ацп, принятые ВО Внимание прц экспертизе:20 1. Авт. св.4273 б 7, кл. 6 08 С 9,104, 1972.2. Авт. св. ЛЪ 395880, кл. 6 08 С 9,04, 1971ПодписпоСССР Гппографпя, пр. Сапунова, 2 Изд. Ле 1611 Тираж 830 Государственного комитета Совета Мипист по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раупккая нао., л. 4 5