Преобразователь сдвига фаз вкод

О П И С А Н И Е (и)830474ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски иСоциалистическинРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)м. Кл,С 08 С 9/04 Гевудврстввнный комитет СССР ио делам изобретений и отнрытий(7 ител 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СДВИГА фАЗ В 2 Изобретение относитке и вычислительной те и к е ике в втоматиз управляю вычислит лемента И единен со выход вто н к дешиф через эле ого сотеля,дключеорого отоенбыть использовано в а иро аниых информационных и щих системах с цифровыми ельными машинами.Известен преобразователь угла поворота вала в код с промежуточным преобразованием угол-фаза, содержащий генератор импульсов, соединенный с входом делителя частоты, первый выход которого через последовательно соединенные формирователь синусоидального питания, фазовращатель и формирователь фазового сигнала соединен с одним из входом первого элемента И, другие входы которого соединены с выходом блока сравнения и одновибратора, а выход - с первым входом второго э ,второй4 вход котор вторым выходом дели рого элемента И ло ратору, выходы кот менты ИЛИ соединены с входами двухразрядногореверсивного счетчика, выход которогосоединен с входами блока сравненияи одновибратора1.Недостатком такого преобразователя является наличие в нем сложнойсхемы дешифратора, настроенногона определенные кодовые комбинации,а также обеспечение контроля устройства только при определенной ве Оличине приращения входной величиныза время между двумя соседними периодами измерения. Указанные недостатки приводят к снижению надежности работы устройства.15Известен преобразователь угол-код,содержащий генератор импульсов,соединенный с входом делителя частоты,первый выход которого через последовательно соединенные блок питанияфазовращателейи фазовращатель подключен к входу формирователя фазовогимпульса, второй выход делителя часты соединен с первыми входами элем10 15 20 25 30 40 45 50й55 3 83тов И и со входом дешифратора,элементы И,триггер, дополнительный фазовращатель и дополнительный формирователь фазового импульса 2 .Недостатками такого преобразователя является наличие в нем громоздкого и дорогостоящего дополнительного фазовращателя, требующегопредварительной точной установкизаданного положения, а также наличие в схеме формирователя фазовогоимпульса, параметры которого современем могут изменяться, что приводит к ложной забраковке преобразователя. Указанные недостатки снижают надежность раооты преооразователя.Наиболее близким по техническойсущности является преобразовательсдвига фаз в код, содержащий фазовращатель, вход и выход которогочерез соответствующие нуль-органысоединены с входами блока управления (триггера управления), выходкоторого через элемент. И подключенк счетчику, и генератор импульсов,выход которого подключен ко второмувходу элемента И 3 .Недостатком этого преобразователяявляется низкая надежность из-за отсутствия возможности контроля егоработы.Цель изобретения - повышение надежности работы преобразователясдвига фаз в код путем обеспечениядиагностики его работы.Поставленная цель достигается темчто в преобразователь сдвига фазв код, содержащий фазовращатель,выход которого соединен со входомвторого нуль-органа, а вход - совходом первого нуль-органа, выходкоторого соединен с одним входомблока управления, выход которогосоединен с первым входом элементаИ, второй вход которого соединен свыходом генератора, а выход - совходом счетчика, введены элемент НЕ,дополнительный блок управления икоммутатор, первый вход которогочерез элемент НЕ соединен с выходомпервого нуль-органа, второй вход -с выходом второго нуль-органа, третивход - с выходом дополнительногоблока управления,0474 фсдвига фаз в цифровой код, можноизмерять половину периода входногонапряжения фазовращателя, и цифровойэквивалент этой величины использовать в качестве критерия оценкиточности преобразователя.Введение схемы НЕ обеспечиваетизменение фазы выходного напряжеония опорного нуль-органа на 180Введение коммутатора обеспечивает подключение на первый входблока управления либо сигнала свыхода первого нуль-органа, либо свыхода второго нуль-органа, в зависимости от уровня сигнала на выходедополнительного блока управления.Введение дополнительного блокауправления обеспечивает выработкусигналов для управления работой коммутатора,На чертеже приведена функциональная схема преобразователя сдвигафаз в код.Преобразователь сдвига фаз в кодсодержит фазовращатель 1, первыйнуль-орган 2 опорного сигнала,элемент НЕ 3, блок 4 управления,выполненныйнапример, в виде двухимпульсных триггеров, второй нуль-орган 5 фазового сигнала, коммутатор 6 каналов, выполненный, например,в виде схемы И-ИЛИ, дополнительныйблок 7 управления, выполненный, например, в виде установочного триггера, элемент И 8, счетчик 9 и генера -тор 10 импульсов, Кроме того, на . чертеже изображена цифровая вычисли -.тельная машина (ЦВМ) 11, подключенная к преобразователю,Вход фазовращателя 1 через нуль- орган 2 опорного сигнала соединенас входом элемента НЕ 3 и первым входом блока 4 управления, выход фазовращателя 1 через нуль-орган 5 фазовОго сигнала соединен со вторым входом коммутатора 6 каналов, первый и третий входы которого соединены соответственно с выходом элемента НЕ 3 и выходом дополнительного блока 7 управления, вход которого соединен с выходом ЦВМ 11. Выход коммутатора 6 каналов соединен с вторым входом Ьлока 4 управления, выход которого через элемент И соединен с входом счетчика 9.Проведенный схемно-техническийанализ показал,что для обеспеченияконтроля работы преобразователя Второй вход элемента И 8 соединенс выходом генератора импульсов 1 О.Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии блок 4 управления находится в состоянии, удерживающем в закрытом состоянии элемент И 8.В начальный момент времени на дополнительный блок 7 управления из ЦВМ 11 поступает запрос на выдачу преобразованного сдвига фаз, При этом 10 дополнительный блок 7 управления вырабатывает сигнал, по которому коммутатор 6 каналов подключает к первому входу блока 4 управления выход нуль-органа 5. фазового сигна - 15 ла.Входной сигнал в виде двух сдви нутых по фазе напряжений подается на входы нуль-органов 2 и 5, которые вырабатывают прямоугольные 20 импульсы, соответствующие отрицательной полуволне синусоидального напряжения, т.е, длительность прямоугольного импульса равна половине периода входного сигнала.По переднему фронту прямоугольного импульса с выхода нуль-органа 2 опорного сигнала блок 4 управления вырабатывает на своем выходе положи - тельный уровень, открывает элемент30 И 8, формируя тем самым начало измеряемого интервала времени. Счетные импульсы с выхода генератора 10 импульсов через открытый элемент И 8 поСтупают на вход счетчика 9,на вы ходе которого образуется код, пропорциональный сдвигу фаз между входными сигналами.По переднему Фронту прямоугольного импульса с. выхода нуль-органа 540 фазового сигнала, поступающего на второй вход блока 4 управления через коммутатор 6 каналов, блок 4 управч ления вырабатывает на выходе низкии уровень, закрывая элемент И 8. ЦВМ 1145 считывает код с выхода счетчика 9.Таким образом, преобразованиесдвига Фаз между входными каналами сводится к преобразованию временного интервала между передними фронтами прямоугольных импульсов, поступающих йа первый и второй входы блока 4 управления, в код.55Для проведения контроля работы преобразователя, ЦВМ 11 выдает.в дополнительный блок 7 управления запрос на выдачу информации контроля преобразователя, При этом дополнительный блок 7 управления вырабатывает на входе коммутатора 6 каналов сигнал, по которому на второй вход блока 4 управления подключается выход элемента НЕ 3, т.е, прямоугольный импульс опорного сигнала, сдвинутый на 180Передний фронт прямоугольного импульса с выхода нуль-органа 2 опорнсео сигнала вырабатывает на выходе блока 4 управления выслкий уровень, разрешая прохождение счетных импульсов через элемент И 8 на вход счетчика 9, Задний Фронт этого же прямоугольногоимпульса, проходящего через элементНЕ 3, вырабатывает на выходе блока4 управления низкий уровень, закрывая элемент И 8, Таким образом, в счетчике 9, в режиме контроля, записывается код, соответствующий половинепериода опорного сигнала, Данный.код с выхода счетчика 9 поступает в ЦВМ 11. ЦВМ 11 сравнивает полученный код с эталонным и, при наличии несравнения, вырабатывает сигнал неисправности данного преобразователяи переходит на работу от резервногопреобразователя сдвига фаз в код.Экономический эффект от использования данного изобретения обусловлен его техническими особенностями,приведенными вьппе.Формула изобретенияПреобразователь сдвига фаз в код, содержащий фазовращатель, выход которого соединен со входом второго нуль-органа, а вход - со входом первого нуль-органа, выход которого соединен с одним входом блока управления., выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход - с входом счетчика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности преобразователя, в него введены элемент НЕ, дополнительный блок управления и коммутатор, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом первого нуль-органа, второй вход - с выходом второго нуль-органа,третий вход - с выходом дополнительногоСоставитель Е, Бударинаактор Н. Воловик, Техред Т.Маточка Корректор Г.Решетник аказ е лиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектн 7 830474блока управления, а выход - с другимвходом блока управления. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе з1. Авторское свидетельство СССРУ 525144, кл. 6 08 С 9/04, 1976. 455/59 Тираж 691 ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретени 113035, Москва, Ж, Рау 2. Авторское свидетельство СССР В 464005, кл. С 08 С 9/04, 1975.3. Зверев А,Е Максимов В, П. и Мясников В. А. Преобразователи угловых перемещений в цифровой ко 4, Л., "Энергия", 1974, с. 54 (прототип). Подписимитета СССРи открытийкая наб., д