Преобразователь угла поворотавала b код

Сфез Советскик Социалистических Реслублик(22 Заявлено 12.09. 79 (21) 2815883/18-24 с присоединением заявим йо 6 08 С 9/04 ГосуАврствениый комитет СССР ио аелам изобретений и открытийОпубликовано 230681, Бюллетень ЙЯ 23 Дата опубликования описания 23. 06. 81 сВ.З. Абрамов, Е.М, Баскаков, В.Г. Глынин:,:С.М. Кобзев и. В.ф. Тараев(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВАЛА В КОД Изобретение относится к вычисли. тельной технике, а именно к аналого цифровым преобразователям,и может быть использовано в системах управления с цифровой обработкой информации.Известны преобразователи, содержащие генератор импульсов, соединенный с двухразрядным счетчиком Грея, фаэовращатель, соединенный с Формирователем Фазового импульса, формирователь синусоидального напряжения, подключенный ко входу фазовращателя, триггеры и элементы И 1.Однако эти устройства чувствительны к воздействию помех, что снижает . надежность работы.Ближайшим по технической сущности к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов,соединенный с двухразрядным счетчиком Грея, Фаэовращатель, соединенный с формирователем фазового импульса, формирователь синусоидального напряжения, подключенный ко входу Фазовращателя, блок фазосдвигающих мостов, триггеры и элементы 2 .Однако при возникновении помех на выходе формирователя импульса,приводящих к сдвигу фазового импульсана величину 1 е где Р - частотаГфазового импульса; 1 - частота ге нератора импульсов, в известном преобразователе код не соответствует углу поворота вала фазовращателя.Цель изобретения - повышение надежности работы аналого-цифрового 10 преобразователя в условиях воздействия помех. Эта цель достигается тем, чтопреобразователь угла поворота валав код, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен ковходам двухразрядного счетчика Греяи формирователя синусоидального напряжения, подключенного к фазовращателю, выход которого через Форми 2 О рователь Фазового импульса соединенс первыми входами первых четырехэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходами двухразрядногосчетчика Грея, первый и второй триггеры и блок фазосдвигающих мостов,введены элементы ИЛИ, блок несовпадения по двум разрядам, элементы задержки, девять элементов И и дватриггера, выход формирователя фазового импульса через перв),)й элементзадержки соединен с первым входом пятого элемента И через последовательно соединенные первый элементзадержки и второй элемент задержки с первыми входами шестого, . седьмого, восьмого и девятого элемен. тов И, выходы которых соединены со входами третьего и четвертого триггеров соответственно, выходы третьего триггера подключены к первым входамблока фазосдвигающих мостов, к первым входам десятого и одиннадцатого элементов И и к первому и второму входу блока несовпадения по двум разря- дам, выходы четвертого триггера подключены ко вторым входам блока Фазосдвигающих мостов, к первым входам 5 двенадцатого и тринадцатого элементов И и к третьему и четвертому входам блока несовпадения по двум разря-дам, вторые входы которых объединены со вторыми входами десятого и один О надцатого элементов И и соединены с выходом пятого элемента И, выходы первых четырех элементов И ивыходы десятого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого элементов И соединены со входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены со входами первого триггера, первый выход которого соединен со вторым входом шесто-З го элемента И и с пятым входом блока несовпадения по двум разрядам, шестойвход которого объединен со вторымвходом седьмого элемента И и подключен ко второму выходу первого триггера, выходы третьего и четвертогоэлементов ИЛИ соединены со входами второго триггера, первый выход которого соединен со вторым входом девятого элемента И и с седьмым входом блока несовпадения по двум разрядам, 4 О восьмой вход которого объединен со вторым входом восьмого элемента И иподключен ко второму выходу второго триггера, выход блока несовпадения по двум разрядам соединен со вторым. входом пятого элемента И,При этом обеспечивается правильная работа преобразователя в зависимости от предыдущей и текущей информации об угловсы положении вала фазо- О вращателя с исключением незакономерных значений, являющихся результатоувоздействия помех на выходную цепьформирователя фазового импульса.Это уменьшает чувствительность преобразователя к помехам иповышает надежность работы преобразователя.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого аналого-цифрового пре" образователя. Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1 ймпульсов, двухразрядный счетчик Грея 2, формирователь 3 синусоидального напряжения, Фазовращатель 4, Формирователь 5 фазо вого импульса, элементы И б, четыре элемента ИЛИ 14-17, два триггера 18 и 19, элемент 20 задержки, элементИ 21 элемент 22 задержки, блок 23 несовпадения по двум разрядам, элемент И 24-27, два триггера 28 и 29 и блок 30 фазосдвигающих мостов.При этом генератор 1 импульсов соединен с двухразрядным счетчиком Грея 2, Влок 3 формирования синусоидального напряжения подключен ковходу фазовращателя 4, выход которогосоединен со входом Формирователя 5Фазового импульса. Выход формирователя 5 фазового импульса соединен с первыми входами элементов 7,9, 11 и 13, вторые входы которых соединены с выходами двухразрядного счетчика Грея, а выходы подключены ко вторым входам элементов ИЛИ 14-17. Выход формирователя 5 Фазового импульса соединен также со входом первой линии 20 задержки. Выход элемента 20 задержки соединен со входом элемента 22 задержки и с первым входом элемента И 21,второй вход которой соединен с выходом блока 23 несовпадения по двум раэрядам. Выход второго элемента 22 задержки соединен с первыми входами элемента И 24-27, вторые входы которых соединены с выходами триггеров 18 и 19, а выходы подключены ко входам триггеров 28 и 29. Выход элемента И 21 соединен с первыми входами элементов И 6,8,10 и 12, вторые входы которых соединены с выходами триггеров 28 и 29, а выходы подключены к первым входам элементов ИЛИ 14-17, Выходы элементов ИЛИ 14-17 подключены ко входам триггеров 18 и 19. Выходы триггеров 18,19,28 и 29 соединены с восьмью входами блока 23 несовпадения по двум разрядам, Выходы триггеров 28 и 29 соединены со входами блока 30 фазосдвигающих мостов. Преобразователь работает следую-. щим образом,формирователь 3 синусоидального напряжения вырабатывает напряжение вида 0 бл Югде И=ВГ - частота, кратная частоте генератора импульсов и полученная путем деления частоты.1Это напряжение запитывает фазовращатель 4, с выхода которого снимается синусоидальный сигнал вида ОБюЬФ"О) который поступает на Форlмирователь 5 Фазового импульса.Последний вырабатывает импульсы частотой Г, при переходе синусоидального сигнала вида Овеяло)Ф+с 6) от отрицательного значения к положительному. Генератор 1 импульсов вырабатывает импульсы частотой 1, которые пос" тупают на вход двухразрядного счет45 Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор им чика Грея 2. При вращении роторафазовращателя 4 фаза выходных импульсов формирователя 5 изменяетсясб скоростью вращения ротора фазовращателя 4. Фазовые импульсы, поступая на первые входы элементов 7,9,11 и 13, совпадают последовательно содним из четырех состоянийсчетчика Грея 2 00,01,11,10,00 при вращении ротора Фазовращателя 4 в прямомнаправлении и 00,10,11,01,00., при Овращении ротора фазовращателя 4 вобратном направлении. При отсутствиипомех эти состояния через элементыИ 7,9,11 и 13 фазовыми, импульсамизаписываются в триггеры 18 и 19.Те же фазовые импульсы, задержанныеэлементами 20 и 22 задержки, перезаписывают те же состояния в тригге-ры 28 и, 29. Выходные сигналы каждоготриггера 28 и 29 поступают на входыблока 30 Фазосдвигающих мостов, на вы-оходах которого в зависимости от направления. вращения ротора фазовращателя 4 появляются импульсы положительной полярности,На триггерах 18 и 19 при такой 25работе всегда хранится код текущегозначения угла поворота ротора фазовращателя, а на триггерах 28 и 29хранится код предыдущего угловогоположения ротора фазовращателя 4.Состояния триггеров анализируютсяна блоке 23 несовпадения по двумразрядам. Если значение предыдущейи текущей информации отличаются только на единицу,на выходе блока 23 несовпадения по двум разрядам сигнал непоявляется,При воздействии помех на сигналвида О Э и (ф 1+ М), приводящих к изменению кода текущего и предыдущегозначений более чем на единицу, срабатывает блок 23 несовпадения подвум разрядам, и появившийся на еевыходе сигнал переписывает код предыдущего значения с триггеров 28 и 29на триггеры 18 и 19. Это приводитк тому, что преобразователь, реагируя на помеху, сохраняет правильнуюработу.Использование предлагаемого преобразователя обеспечивает, по сравнению с существующими, уменьшениечувствительности к помехам, что повышает надежность его работы.При воздействии помех амплитудойв 10 мВ на сигнал вида Ц 9 п(ШФфФ) амплитудой 5 В нарушается работа из 55вестных преобразователей.Предлагаемый преобразователь в условиях воздействия помех даже большей аьйчлитуды,(20 мВ) сохраняет правильную работу.60 пульсов, выход которого подключен ковходам двухразрядного счетчика Греяи Формирователя синусоидального напряжения, подключенного к фазовращателювыход которого через формировательфазового импульса соединен с первымивходами первых четырех элементов И,Вторые входы которых соединены свыходами двухразрядного счетчикаГрея, первый и второй триггеры иблок Фазосдвигающих мостов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности работы преобразователя в условиях воздействияпомех, в него введены элементы ИЛИ,блок несовпадения по двум разрядам,элементы задержки, девять элементов И и два триггера, выход Формирователя фазового импульса черезпервый элемент задержки соединен спервым входом пятого элемента И,через последовательно соединенныепервый элемент задержки и второйэлемент задержки с первыми входамишестого, седьмого, восьмого идевятого элементов И, выходы которых соединены со входами третьегои четвертого триггеров соответственно, выходы третьего триггераподключены к первым входам блокафазосдвигающих мостов, к первымвходам десятого и одиннадцатогоэлементов И и к первому и второмувходу блока несовпадения по двумразрядам, выходы четвертого триггера подключены ко вторым входам блокаФазосдвигающих мостов, к первымвходам двенадцатого и тринадцатогоэлементов И и к третьему и четвертому входам блока несовпадения подвум разрядам, вторые входы которыхобъединены со вторыми входами десятого и одиннадцатого элементов Ии соединены с выходом пятого эле-,мента И, выходы первых четырех элементов И и выходы десятого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатогоэлементов И соединены со входамисоответствующих элементов ИЛИ, выходыпервого и второго элемента ИЛЙ соединены со входами первого триггера,первый выход которого соединен совторым входом шестого элемента И ис пятым входом блока несовпаденияпо двум разрядам, шестой вход которого объединен со вторым входомседьмого элемента И и подключен ковторому выходу первого триггера,выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены со входамивторого триггера, первый выход которого соединен со вторым входомдевятого элемента И и с седьмымвходом блока несовпадения по двумразрядам, восьмой вход которого объединен со Вторым входом восьмогоэлемента И и подключен ко второмувыходу второго триггера, выход блоканесовпадения по двум разрядам соеди-.дактор Н, Лаэаренк оставитель И. Наэаркинаехред С. Мигунова Корректор В. Синицкая. Тираж 691 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 35, Москва, Ж, РаЗаказ 4774/7 но 4/ лиал ПП 11 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн нен со вторым входом пятого элемента И. Источники информации,. принятые во внимание при экспертизеПодп го комитета СС ий и открытий шская наб., д.