Преобразователь угла поворота вала в код

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Своз Советских Социапиетицеских Республик(22) Заявлено 29,04,7 30265/18-2 1 Государственный комитет Сооотв Министров СИР оо делом изооретеннй и отнрьтнйисоединением заявки М 3) Приоритет 43) Оп ив вано 25, 11. 78,Бол лете 45) Да опубликования описания 28. 11.78 2) Авторы изобретени брамсон, В. М. Гугелев и Е. П, олмак И. Т(73) Заквитель ЗОВЛТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД асти ав ки и мои ана ифровым ла по рота Оз известных преобразователей оде ы, подния к лоя информа- о для сотяУ-код Щ. гиче ции. ласо бразоватеиты и маНедостатком извести являются их большими диапазон допустимо огпасоввния, не пре едипщы младшего з ого отсчета.Второй иэ известных х прео габар погре иост вышаюший половиачашего разряда а реобчного азователейтсчетасчета (ГО),м регистржит датчик угла) и датчик угла аоченньте к соот ого твуюш Изобретение относится к об томатики и вычислительной тех жет быть использовано для свя говых источников информации свычислительным устройством.Известны преобразователи увала в код. ржит кодированные элемент ченные через блоки считыва ским блокам преобразовани В так.х преобразователях вания отсчетов используетс рам ТО й ГО. Выходы младших согпасук щих разрезов регистра ГО н выходы со ответствующих им старших разрядов ТО подключены к блоку сравнения, выход ко торого подключен к блоку коррекции ГОЯ.Недостаткол таких преобразователей является малый диапазон допустимого рассогласования, не превышаюший трех четвертей единицы лпадцего значащего разряда ГО,Наиболее близким техническим решением к даннолу изобретению являетса преобразователь угла в код содержащий ге нератор импульсов, подключенный к двум синхронизаторам и через последовательно соединенные делитель частоты и блок питания - к двум соединенным через редуктор фазоврашателям, выходы которых подключены к соответствуюшим формирователям, выходы разрядов делителя частоты через соответствуюшие блоки. элементов И подключены к регистрам, выход первого формирователя через первый синхронизатор подключен к другому входупервого блока эпементов И, выход второго формирователя через последовательно соединенные второй синхронизатор исчетчик подключен к другому входу второго блока элементов И, к одному извходов третьего блока элементов И, выходы которого соединены с входами разрядов счетчика и к третьему входу вто-.рого синхронизртора 31.Принцип действия такого преобразова 16тепя основан на изменении сдвига по фазе выходного импупьса формирователяГО в зависимости от кода старших размеров ТО. Недостатком известного преИобразоватепя является малый диапазон допустимой погрешности рассогпасованиямежду отсчетами, не превышающий единицу младшего значащего разряда ГО.Целью изобретения явпяется повышениеЮстабипьности работы преобразователя.Поставленная цель достигается тем,что, в преобразователь введены последоватепьно соединенные блок сравнения иреверсивный счетчик, выходы которогоподкпючены к другим входам третьегобпока элементов И а входы блока сравнения подключены к выходам первого регистра, делителя частоты и счетчика,Зона допуска такого преобразователяв момент вкпючения не превышает единицы мпадшего значащего разряда ГО. Впроцессе его непрерывной раббти жни. допустимого рассогласования отсчетоврасширяется.Структурная схема преобразоватепяугпа поворота вала в код представленана чертеже,Преобразователь содержит генератор 1импульсов, делитель 2 частоты, бпок 3питания, фазовращатепь 4 точного и 5грубого отсчетов, формироватепь 6 фазового импульса ТО, формироватепь 7 фазо.вого импупьса ГО, синхронизатор 8 ТО,блок 9 э:ементов И переписи ТО, блок 10эпементов И переписи ГО, регистр 11 кода ТО и регистр 12 кода ГО, а такжеустройство сопряжения 13, состоящее изсинхронизатора 14 ГО, счетчика 15 спеременным коэффициентом пересчета,блока 16 эпементов И, реверсивного счетчика 17 и блока сравнения 18.фазовращатепи 4 и 5 кинематическисоединены через редуктор 19,Преобраэоватепь работает следующимОбразом.Импупьсы с генератора 1 частотой 1поступают на делитель 2 частоты, имеюЛ.ший коэффициент пересчета 2 . Ьпок 3 питания формирует синусоидапьное напряижение частотой 1/2, синхронизированное по фазе импульсами с делителя 2 частоты. Синусоидапьное напряжение с бпокв Ззапитывает фазоврашатепи 4 и 5. Синусоидапьное напряжение с фазовращатепя 4, сдвинутое по фазе относите пьно питающего напряжения на угол, пропорционапьныйугпу поворота ротора, поступает на формирователь 6 фазового импупь са ТО. Формирователь 6 в момент перехода синусоидапьного напряжения через нупь один раз за период формирует фазовый импульс, фазовый импупьс ТО через синхронизатор 8, устраняющий неопредепенность считывания кода с депитепя 2 частоты в моменты перекпючения его триггеров поступает на блок 9 зпементов И дпя переписи ТО. Вторые входы блока соединены с потенцпапьными выходами триггеров и- разрядного депитепя 2 частоты,П -разрядный код, соответствующий углу ротора фазовращатепя 4 ТО, посредством фазового импульса ТО через блок 9 элементов И записывается в регистр 11.С выхода фазовращатепя 5 ГО синусоидапьное напряжение поступает на формироватепь 7 фазового импульса ГО, фазовый импупьс ГО проходит устройство сопряжения 13 и поступает на бпок 10 элементов И.Вторые входы бпока 10 эпементов И соединены с потенциальными вьходами старших Дг триггеров депитепя 2. частоты.Через бпок эпементов И в регистр 12 записывается й - разрядный двоичный код, соответствующий угповому положению оси фазовращатепя 5 ГО.Устройство 13 сопряжения грубогои точного отсчетов работает спедуюшимобразом. На второй вход синхронизатора14 поступают тактовые импупьсы с частотой х . фазовый импупьс ГО поступает на первый вход синхронизатора 14и запускает его, Синхронизатор 14 пропускает на счетный вход счетчика 15 спеременным коэффициентом пересчета тактовые импупьсы до тех пор, пока спгнаппереполнения со счетчика 15 не закроетсинхронизатор 14 (сигнап фУстановка Оф),Этот же сигнал явпяется сопряженнымфазовым импупьсом ГО. Чиспо импупьсов,поступившее на вход счетчика 15, а темсамым и вепичина задержки фазового импульса ГО в устройстве 13 сопряженияьтредепяется кодом 2 - Ч д.с8где 1 -разрядность счетчиков 15 и 17;Ц 1 с- код, записанный в реверсивном счетчике 17 импульсом переполнения.Текил образом, вепичина задержки фазового илпульса ГО в устройстве сопряжения равна2 -1 р.с"го, -фИмпупьс перепопнения счет пкя 15поступает на опрос блока .18 сравнен)я,Входы блока 18 сравнения соединеныс выходами 1( старших разрядов регистра11 кода и с выходами К младших разрядов депцтеля 2 частоты.ИЕ блохе 18 сравнения в момент опроса :.роисходцт сравнение. значения кода 1(старших разрядов ТО с кодом допоштельных К мпадших разрядов ГО.В молент опроса выходной импульсИбиска 18 сравнения поступает ня вьчитающий ипи суммирующий Входы реверсивно-.го счетчика 17 в завис)л;ости от соотношений между кодом старщцх разрядов ТОи кодом дополитепьных младших разрядовГО, В случае равенства колов на входеБбпока 18 сравнения импульсы не фог цируютсявТаким образом, с помощью блока 18сравнепя осушествпяется перекрытие груЯбого и точного отсчетов преобразоватепя.Предпопагается, что допустимая зона фазового импульса грубого отсчета (ФИГО)распопожена симметрично относительноистинной пинии считывания, расположение%которой опредепяется колом старших раз-,рядов ТО,Например, если сопряженный ФИГО появится в момент, сдвинутый вправо (влеФ 4 Д во) относитепьно истиннои пинии считИ- ния на величину Ь Ко / 2", где А(агав вес младшего значащего разряда ГО, то необходимо вьгчестьЫо /2 из 11 в РазКрядного кода ГО, Это обеспечивается тем,4 что выходной импульс блока 18 поступает на суммирующий вход счетчика 17 и увепичивает (уменьшает) код 8 р,с, на единицу с поспедуюшим уменьшением (увепичением 1 на единицу задержки ФИГО опредепяемой кодом )1 с. Поспе такой коррекции в следуквпем цикле преобразования значения кодов старших разрядов ТО и младших допопнитепьных разрядов ГО совпадут и блок 18 сравнения будет закрыт.В спучае дальнейшего сдвига зоны распопожеиия ФИГО из-за дестабипизируюших факторов коррекция осуществляется аналогично. В рейерсивнол счетчике 17 накапливается число цмпупьсов, пропорццоняпьноеряссогпасованию отсчетов, и отклонениесо)ряженцого Ф 11 ГО от допустимого расположения минцмцзцруется. Построенноетякил Образом устройство сопряжения является)якацпВатошим В Отпичце От изВестных устройств, Выявлякнцпх погрешность канала ГО никически.Дня того, ч ГГ)бь Ооеспоч)ть Возложность изОпять задержку ФИГО в обестог О)ь, Не обход)О ири ВкгпОченец пре ОбрязовятепЯ В сГяршцй раз 1)яд реверсивного счетчцкя 17 ц счетчика 15 с переленнь). коэффционтол пересчета записать единицу. Тогда прц Вкпюченцц преобрязо Ватепя ста)авц)вается цостояная задерж, Р.)ка ).Вк =2 л, которая в дапьнейшел может быть уменьшена до нуля цпи увеичена до 2 /1 .Полная шцрнд зоны 8 Ь Ж корректируелой Ошибки В устройстве сопряжения грубогс и точного Отсчетов определяется разрядностью Е с:Отчцков 17 и 15 и чиспом 1( перекрыгаемых разрядов и равна 52 -16= - ьхТакой преобразователь корректирует погрешность распопоженця ФИ 10 в зоне большей Ыо тоцько в процессе непрерыв- ной работы преобразовятепя. Прц вкпюченцп преобразсватепя погрепность канада ГО пе иопжна превышать. Зоны1вк= 1 ц )1 ъ- го,г 1Г 1 рц юстцровке преобразователя фазовряшатець 5 ГО необходимо развернуть относите и но фазовряшатепя 4 ТО таким образом чтобы Выбрать постоянную задержку 2 /1 вводимую установкой старше. го разряда реверсивного счетчика 17 вединицу.Преимушеством преобразователя является расширение допусков ня погрешность грубого отсчета в процессе непрерывной работы преобразоватепя.Экономический эффект от цспопьзования преобразователя определяется его техническими преимуществами.Формула изобретенияПреобразоватепь угла поворота вала в код, содержаший генератор )лупьсов,7 6343 подкпюченййй к двум синхронизаторам и через поснедоватепьно соединенные депитепь частоты и блок питания - к двумсоединенным через редуктор фазовращателям, выходы которых подключены к соответствующим формирователям, выходы разрядов делитепя частоты через соот, ветствующие блоки эпементов И подкпючены к регистрам, выход первого формироватепя через первый синхронизатор под- Е каочен к другому входу .первого блока анементов И, выход второго формироватепа через последовательно соединенные .второй синхронизатор и счетчик подкпючеи к другому входувторого блока эйементов И, к одному из входов третьего бпока элементов И, выходы которого соединены с входами разрядов счетчика, и к третьему входу второго синхронизатора,Я 37отпичаюшийся тем,что,с целью повышения стабильности работы преобразователя, в него введены последовательно соединенные блок сравнения и реверсивный счетчик, выходы которого подкпючены к другим входам третьего блока элементов И, а входы бпока сравнения подключены к выходам первого регистра, делителя частоты и счетчика.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Мепькин И, В, фотоэлектрическиепреобразоватепи угловой величины в цифровой код, "Судпромгиз, 1962,с,9-11,рис. 6.2. Авторское свидетепьство СССР %411623, кл. Н 03 К 13/02, 20.09.71.3. Авторское свидетепьство СССРЖ 366485, кл. Ц 08 С 9/04, 15.01.71.