Преобразователь угла поворота вала в код

КСАН Е Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2806.76 (21) 2378309/18-24с присоединенИем заявки Мо(51)м. кл. 6 08 С 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВАЛА В КОД Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники .и может быть использовано для связианалогичных источников информациис цифровым вычислительным устройствомИзвестен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный черезделитель частоты и блок питания 10к Фазовращателям грубого и точногоотсчетов, выходы которых через компараторы подключены к блокам элементов И, другие входы блоков элементовИ подключены к выходам разрядов делителя частоты, а выходы подключенык регистрам, выходы регистров черезблок сравнения подключены к блокукоррекции кода грубого отсчета (1),В таком преобразователе согласование отсчетов производится послеокончания формирования кодов грубого и точного отсчетов, Для согласования отсчетов необходимо дополнительное время, что уменьшает быстродействие преобразователя,В другом известном преобразователе формируется код точного отсчетаи в зависимости от состояния его старшего разряда корректируется код грубого отсчета независимо от состояния его младших разрядов (2 .Однако в таком преобразователесогласование отсчетов производитсятакже после окончания формированиякодов грубого и точного отсчетов,что снижает быстродействие преобразователя,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является преобразователь содержащий последовательно соединенные. генератор импульсов, делитель частоты и блок питания, к выходу которого параллельноподключены входы Фазовращателей точного, промежуточного и грубого отсчетов и первый компаратор. Выходы Фазовращателей через соответствующиекомпараторы подключены к входам Формирователей числа импульсов точного,промежуточного и грубого отсчетов,а выход первого компаратора непосредственно и через Формировательодиночного опорного импульса подключен к входу блока управления,выход обратной связи которого подключен к второму входу формирователя одиночного опорного импульса.Три командных выхода блока управ-ления подключены к входу соответственно блока согласования, образованного из элементов И, ИЛИ и триггера,счетчиков и регистра, Выход генератора"импульсов непосредственно подключен к второму входу формирователячислаимпульсов точного отсчета,а через элемент И и делитель частоты.к вторым входам формирователей числаимпульсов промежуточного и грубогоотсчетов, К третьим входам формирователей числа импульсов подключен выход формирователя одиночного опорноного импульса. Выход Формирователячисла импульсов точного отсчетаподключен к входу счетчика точногоотсчета, первый выход которого че"рез элементы И подключен к входурегистра, а второй выход - к второмувходу блока согласования, Второй выход формирователя числа импульсовпромежуточного отсчета подключенчерез схемы И, ИЛИ к входу делителячастоты, а первый выход - к третьемувходу блока согпасования,. выходкоторогоподключен к входу счетчикапромежуточного отсчета, выход кото"рого подключен к второму входурегистра, Аналбгично подключеныузлы грубого отсчета преобразователя 13.Время, необходимое для преобразо" "ваний согласования отсчетов в этомйреобразователе, составляет двапериода питающего напряжения, что вряде случаев является неприемлемыми" вызывает зйачительную динамическуюпогрешность системы.Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя,Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь углаповорота вала в код, содержащий ге нератор импульсов, подключенныйкделителю частоты, первый выходкоторого через блок питания подключен к-первому и второму фазовращателям выходы Фазовращателей черезв " соответСтвующие компараторы подключены к первому и второму Формирователям числа импульсов, вторые входы:которых через третий компараторсое-дийены с вйходом блока питания, треТьи вхбды первого и второго Формирователей числа импульсов подключенык"второЩ"вйходуделйтеля частотыик выходУгейератора импульсовсоответственно, а выходы формирователей числа иМпульсов подключеныкпервЫм входам соответственно первогои вТброго счетчиков, выходы которых" подключены к регистру, блок управления;" входы которого соединены с,выходами первого и второго компарато" ров, выходом генератора импульсовитретьим выходом делителя частоты,один выход блокауправления подключен к вторым в;:одам счетчиков, а другой - к третьему входу регистра,блок согласования, первый вход которого подключен к второму выходувторого счетчика, второй вход - кчетвертому выходу делителя частоты,а выход подключен к третьему входупервого счетчика, введены триггери элемент задержки, один вход триггера подключен к выходу третьегокомпаратора и через элемент задержо ки подключен к другому входу триггера, а выход триггера подключен ктретьему входу блока согласования.На чертежеприведена структурнаясхема предлагаемого устройства.Устройство содержит последователь 15 но соединенные генератор 1 импульсов,делитель 2 частоты и блок 3 питания,преобразующий прямоугольный сигналв синусоидальный, к выходу блока 3параллельно подключены фазовращате 20 ли 4,5 и компаратор б, последователь.но с фазовращателем 4 и 5 подключеныкомпараторы 7 и 8, выходы которыхсоединены с входами формирователей9 и 10 числа импульсов. Второй входр 5 формирователя 9 подключен также квыходу делителя частоты 2, а второйвход формирователя 10 - к выходугенератора импульсов 1Третьи вхо- ды формирователей 9,10 подключеныЗО к выходу компаратора б. Вход элемента 11 задержки подключен к выходукомпаратора б, а выход элемента11 задержки подключен к входу триггера 12, другой вход которого подключен к выходу компаратора б, Входысчетчика 13 грубого и счетчика 14 точного отсчетов подключены к выходамсоответственно формирователей 9 и10, Второй вход счетчика 13 грубогоотсчета подключен к выходу блока 1540 согласований, входы которого подключены к выходу делителя 2 частоты,.выходу триггера 12 и выходу счетчика 14 точного отсчета, Выходысчетчиков 13 и 14 подключены4 к входам регистра 16, Входы блокауправления 17 поДключены к выходамгенератора импульсов 1, делителя 2,компараторов 7,8, а выходы блока17 УпРавления подключены к входаму счетчиков 13,14 и регистра 1 б,Устройство работает следующимобразом,В момейт- перехода через нуль кположитеЛЫнойу значению синусоидального напряжения питания фазовращателей 4 и 5 компаратор б Формируетсигнал, по которому открываютсяключи формирователей 9 и 10 и устанавливается" в нулевоесостояние триггер 12, Импульсы высокой частоты с40 выхода генератора 1 импульсов черезключ формирователя 10 поступают навход счетчика 14 точного отсчетаНа вход счетчика 13 грубого отсчетапоступают импульсы делителя 2 через65 ключ формирователя 9, Элемент 11задержки формирует на выходе импульссдвинутый относительно выходногоимпульса компаратора б на времяТ -ъ- - )Ф 1Р 2 1пит, 5где и - число разрядов счетчика 14точного отсчета, управляющих согласованием отсчетов;- частота питания Фаэовращателей 4 и 5,По окончании интервала времени Т,состояния старших разрядов счетчика14 точного отсчета остаются неизменными до конца периода напряженияпитания фазовращателей, Поэтомуможно проводить согласование кодагрубого отсчета непосредственно черезвремя Т с момента Формированияимпульса на выходе компаратора б,Импульс с выхода элемента 11 эадержки устанавливает триггер 12 в единичное состояние, при этом на блок 15согласования поступает ,команда раз-решения согласования, По этой команде иэ блока 15 согласования на вход 2счетчика 13 грубого отсчета поступают импульсы согласования из последовательности импульсов на третьемвыходе делителя, сдвинутые на половину периода относительно импульсоэ 30той же частоты, поступающих на входсчетчиков 13 грубого отсчета черезключ формирователя 9, По,окончаниипроцесса преобразования блок управления 17 производит перепись информа- Зции из счетчиков 13 и 14 грубогои точного отсчетов в регистр 16 иустанов этих счетчиков в исходноесостояние. Таким образом, цикл преобразования составляет один период 40напряжения питания Фазовращателей,что повышает быстродействие преобразователя, Диапазон допустимого рассогласования между отсчетами преобразователя определяется числом дополнительных согласующих разрядов 5в канале грубого отсчета, Число дополнительных импульсов, постуйающихс выхода блока 15 согласования в счетчик 13 грубого отсчета, определяется кодом старших разрядов счетчика Я14 точного отсчета после сигнала стриггера 12 о начале согласованияотсчетов. Формула изобретения Преобразователь угла поворотавала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный к делителю час"тоты, первый выход которого черезблок питания подключен к первомуи второму фазовращателям выходы фазовращателей через,соответствующиекомпараторы подключены к первоМуи второму Формироэателям числа импульсов, вторые входы которых черезтретий компаратор соединены с выходом блока питания, третьи входы .первого и второго формирователейчисла импульсов подключены к второмувыходу делителя частоты и к выходу .генератора импульсов соответственно,а выходы Формирователей числа импульсов подключены к первым входамсоответственнб первого и второго счетчиков, выходы которых подключенык регйстру, блок управления, входыкоторого соединены с выходами первого и второго уомпараторов, выходомгенератора импульсов и третьимвыходомделителя частоты, один выход блокауправления подключен к вторым входамсчетчиков, а другой - к третьему входу регистра, блок согласования, первый вход которого подключен к второ-му выходу второго счетчика, второйвход - к четвертому выходу делителячастоты, а выход подключен к третьему входу первого счетчика, о т л и-,.ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения быстродействия преобразователя, в него введены триггер и элемент задержки, один вход триггераподключен к выходу третьего компаРатора и через элемент задержкиподключен к другому входу триггера,а выход триггера подключен к третьему входу блока согласования,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 411623, кл,Н 03 К 13/02, 1973,2, Заволокин А.К. Последовательные преобразователи непрерывныхвеличин в числовые. эквиваленты1 Госэнергоиздатф, 1962,с,58-63, рис.4-3.3, Авторское свидетельство СССРР 408355 Кл,а 08 С 9/00, 1971.,Иг728149 2/49 Тираж 682 ИПИ Государственного ком по делам изобретений ио 5, Москва, Ж, Раушска та СССРытийаб.,д.4