Преобразователь угловых перемещений в код

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свнд-ву - 22) Заявлено 22.05.75 (21) 2136445/24(51) М, Кл.з 608 С 9/04 единением заявки Ю судерственный наметевеете Мннестрае СССРа делам изобретенийи еткрытий 23) Приоритет 3) Опубликовано 05.05.77. Бюллетень174 б) Дата опубликования описания 24.05.77(5 621.314.2 088 В. В. Бабкин и Л. П. Кудинов 72) Авторы изобретения 7) Заявит Северо- Западный заочный политехнический ин ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КО ласти автоматики и реобразования угла поворота вала в код,Известен преобразователь угла поворота вала вкод, содержащий фазовращатель, нуль-орган, элементы И, ИЛИ, триггеры, счетчик и формировательнапряжения 111,Недостатком известного преобразователя является недостаточная точность,Наиболее близким по технической сущности к 10изобретению является преобразователь угловых перемещений в код, содержащий фазовращатель, входкоторого соединен с выходом источника опорногонапряжения, а выход через первый формировательимпульсов подключен ко входу блока управления и 15к первым входам элемента ИЛИ и первого тригге.ра, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выходом источникаопорного напряжения. Выход первого триггера под.ключен к первому входу первого ключевого эле ЯОмента, второй вход которого соединен с выходомгенератора импульсов, а выход через первый счет.чик - с одним входом арифметического устройства, управляющие входы которого подключены квыходам блока управления, олин из выходов кото. И Изобретение относится кможет быть использовано дл рого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входам второго триггера. Выход второго триггера соединен с пер. вым входом второго ключевого элемента, второй вход которого через управляемый генератор подключен к выходу датчика циклов. Выход второго ключевого элемента соединен со входом второго счетчика 12.Точность работы этого преобразователя также недос аточна,Целью изобретения является повышение точ ности работы преобразователяПоставленная цель достигается тем, что в пред. ложенный преобразователь введены формирователь кода, формирователь кода поправки н преобразователь угловой скорости в код, установленный на валу фазовращателя. Выход преобразователя утловой скорости в код соединен с одним входом формирователя кода, другие входы которого подключены соответственно к выходам формирова. теля кода поправки и второго счетчика. Выход формирователя кода соединен с другим входом арифметического устройства.На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя угловых перемещений в код; нафиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие рабо. ту преобразователя.Преобразователь содержит фаэовращатель 1, источник опорного напряжения 2, формирова. тели 3, 4 импульсов, триггер 5, управлявяций клю. чевым элементом 6, генератор импульсов 7, счетчик импульсов 8, триггер 9 со счетным входом, управ. ляющий ключевым элементом 10, дополнительный счетчик 11, расположенный на выходе элемента 10, арифметическое устройство 12, элемент ИЛИ 13, включенный на счетный вход триггера 9, управ ляемый генератор 14, подключенный к выходу дзтчика циклов 15, блок управления 16 иформирователь кода 17, Первый вход формирователя кода 17подключен к выходу преобразователя угловой ско.рости в код 18, установленного на валу фазовращате.ля 1, второй - к выходу счетчика 11, а третий - кформирователю кода поправки 19, Вьгход формирова б 1 О тепе кода 17 подключен к одному из входов арифме.тического устройства 12,Работает преобразователь следующим образом.Исходное состояние триггеров счетчиков 8 и 11и триггеров 5 и 9 принято на нулевое, Элементы 6и 10 разомкнуты, и импульсгг на счетчики 811 не опоступают,2 бПри повороте ротора фазовращателя 1 изме.няется фаза напряжения на его выходе (сдвиг фазыпропорционален углу поворота ротора). В моментперехода опорного напряжения Ооп и напряжениясвыхода фазовращателя 1 Е через нуль (в моментьг Ювремени т, - тд, фнг, 2) формирователи 3 и 4вырабатьгвают сигналы, изменяющие состояниетриггера 5. В моменты тг и тэ триггер 5 переходит всостояние противоположное исходному, В эти мо.менты импульсы сброса устанавливают в исходное ббсостояние триггер 9 и триггеры счетчиков 8 и 11, Вмоменты тэ и тд триггер 5 переводится в нулевоесостояние, Следовательно, элемент 6 замкнут в течение интервалов тг - тэ и 1 з-т 4, и в это время насчетчик 8 поступают импульсы от гелер гора импульсов, а в остальное время элемент 6 разомкнут,и,импульсы на счетчик.8 не поступают, Такимобразом, набранное счетчитсом 8 .число й соответ- рствует углу у поворота, вала в моменты времени тэи т 4. В заданный момент сигнал на сщгтьгвание с 4 бблока управления 16 проходит через элемент ИЛИ13 на счетньгй вход триггера 9, изменяч состояниепоследнего.При этом возможны два случая: сигнал считы.вания появляется в тот промежуток времени, когда бОэлемент.6 разомкнут и счетчик 8 не работает (на.пример, в промежутке тэ - тэ, фиг.2,а) либо впромежутке, когда элемент 6 замкнут (например, впромежутке т, -т 2 фиг. 2,б).В первом случае до момента времени тэ устройство работает так,как было описано выше. В момент тэ при переходе выходного напряжения фазовращатель 1 через нуль формирователь 4 выра.бзтывает импульс, который возвращает триггер 5 в исхогпгое состояние.и элемент б запирается, Набран ное счетчиком 8 число й соответствует углу поворота ротора фазовращателя в момент гэ. Крометого импульс с выхода формирователя 4 проходитчерез элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9 иопрокидьгвает его,Элемент 10 открывается, и на счетчик 11 качи.нают поступать импульсы с частотойфы)1 оСигнал с выхода формирователя 4 подается также вблок управления 16, который запоминает, что этотсигнал пришел раньше сигнала на считывание. Вмомент тв на выходе блока управления 16 появ.ляется сигнал на считьгвание который проходитчерез элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9 ивозвращает его в исходное состояние, Элемент 10закрьгвается, поток импульсов на счетчик 11 прекрзщается, и набранное этим счетчиком число Ьйсоответствует приращению угла поворота взла втечение интервала времени тз-те, Число Ьй поступает на второй вход формирователя кода 17, на%первый вход которого поступает число Мо (текущее значение утловой скорости вала) с преобраэо.вателя угловой скорости в код 18, а на третий вход -цифровая уставка й, с выхода формирователякода поправки 19. Формирователь кода 17 вычисляет поправку д 1" д" "о, не зависящую отоугловой скорости вала, Блок упрзвления 16 выдаетв арифметическое устройство 12 команду "ело.жить", тзк как сигнал на считывание пришел позже,чем сигнал с выхода формирователя 4 (то ) тэ).В результате к числу й, набранному счетчиком,добавляется число Ьй, которое соответствует углу;поворота вала в момент те.Во втором случае в момент т, элемент 6 замы.кается, и счетчик 8 начинает счет импульсов.В момент то с выхода блока управления 16сигнал на читывание через элемент ИЛИ 13 подает.ся на счетный вход триггера 9 и опрокидывает его,Э емент 10 открывается, и на счетчик 11 начинаютпоступать импульсы с частотой (фЫ) Г,При переходе выходного напряжения фазовра.щателя через 0 (в момент времени т 2) формиро.ватель 4 выдает сигнал, который проходит на входтриггера 5 и через элемент ИЛИ 13 на счетный входтриггера 9. Триггерьг 5 и 9 переводятся в исходноесостояние, Элемен ы 6 и 10 размыкаются, При этомсчетчиком 8 набрано число й, соответствующееуглу поворота вала в момент тэ. Формированиепоправки происходит так же, как .и в первомслучае. Сигнал с выхода формирователя 4 поступаетв блок управления 16, который выдает в арифметическое устройство 12 команду "Вычесть", так кактэ)то. В результате из числа й вьгчитается числоЬй и число й - Ьй", зафиксированное в арифметическом устройстве 12, соответствует углу поворота вала в момент те,В дальнейшем в момент времени тэ с выходаформирователя 3 подается импульс сброса, который устанавливает триггеры 5 и 9 в исходное состояние, Преобразователь готов к новому преобра.зов анию.При поступлении нз блока управления 16 очвг редного сигнала на считывание (в момент то) начинается новый цикл преобразования, при появ лент "м чала в промежутке времени т 4-т, работа прео 1:разователя аналогична его работе в первом случае, а в промежутке времени тз - тч аналогична работе во втором случае.Преобразователь угловых перемещений в код благодаря введению новых элементов и связей отличается более высокой точностью по сравнению с аналогичными техническими решениями.Формула изобретенияПреобразователь угловых перемещений в коп, содержащий фазовращатель, вход которого соеди. нен с выходом источника опорного напряжения, а выход через первый формирователь импульсов под. ключен ко входу блока управления и к первым входам элемента ИЛИ и первого триггера, второй, вход которого через второй формирователь им. пульсов соединен с выходом источника опорного напряжения, выход первого триггера подключен к первому входу первого ключевого элемента; второй вход которого соединен .с выходом генератора импульсов, а выход через первый счетчик - с одним входом арифметического устройства, управляющиес входы которого подключены к выходам блока управления, один из выходов которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входам второго триггера, выход 6 второго триггера соединен с первым входом второго ключевого элемента, второй вход которого через управляемый генератор подключен к выходу датчи.ка циклов, выход второго ключевого элемента ,соединен со входом второго счетчика, о т л и ч а ю. Ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точностипреобразователя, в него введены формирователь кода, формирователь кода поправки и преобразо.ватель угловой скорости в код, установленный на валу фазовращателя; выход преобразователя утло вой скорости в код соединен с одним входомформирователя кода, другие входы которого одключены соответственно к выходам формировате.ля кода поправки и второго счетчика; выход формирователя кода соединен с другим входом М арифметического устройства. Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР У 386417, Мк. 6 08 С 9/00, 15,03.71, 2. Авторское свидетельство СССР У 381088, Мк, 6 08 С 9/00,28 12.70.557399 Фиэ тор Л. Утехина аз одйи сновол СССР НИИПИ та б., 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проекти Составитель И, ЭвгорбнниТехред Н. Ввбуркв,Тираж 176осударстеенного комитета Совело делам иэобретеннВ н откр 13035, Москва, Ж-ЭЗ, Рвушскв Корректор Л, Веселов ска