Преобразователь перемещения в код

О П И С А Н И Е875419ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспубики(51)М, Кл,6 08 С 9/00 ВвуяэРатмквьй канмтат ЕСЕР в Яван аабратвеФ н еереяй(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Изобретение относится к автомати" ке и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла поворота в число-импульсный код.Известно устройство для преобразования сигнала, содержащее усилитель,5 фазовые дискриминаторы, формирователь импульсов, пороговый элементНедостатком этого устройства является возможность неоднократного переключения спускового устройства в мото мент смены фазы несущей частоты амплитудно-модулированного сигнала, что обусловлено возможностью формирования в этот момент усилителем сигнала не- Ф15 определенной фазы, соответствующегог остаточному сигналу и, следовательно, возможностью одновремелного Формирования импульсов на выходе обоих фазовых дискриминаторов. При этом спус" ковое устройство будет переключаться неоднократно и формировать ложные импульсы, Таким образом, при равномерс ном вращении ротора датчика перемещения или при качании его на границе квантованного участка возможно формирование ложных импульсов,Наиболее близким техническим решением является преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, генератор возбуждения, фазовые дискриминаторы, состоящие соответственно из усилителей-ограничителей, инвертирующих усилителей и триггеров, формирователь импульсов опорной частоты, инверторы, элементы совпадения, триггеры и блок формирования и распределения импульсов перемещения 2Недостатком этого преобразователя является его относительно сложная структура построения, так как блокировка возможных многократных переключений фронтов перепадов напряжений фазовых дискриминаторов (и, следовательно, блокировка формирования ложных импульсов на выходе преобразователя) производится влогической3 8754 части схемы преобразователя, т.е. при логической обработке сигналов, а не в тракте формирования потенциальных перепадов напряжения фазовыми дискриминаторами. При такой структуре построения преобразователя перемещение-код снижается его надежность функционирования и быстродействие. Кроме того, преобразователь можно использовать только с датчиками перемещения, выходные сигналы которых представляют собой амплитудно-модулированные сигналы.Цель изобретения - упрощение преобразователя и расширение его Функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, вход которого и вход формирователя им,20 пульсов опорной частоты соединены с выходом генератора возбуждения, выходы датчика перемещения соединены со .входами усилителей ограничителей, выходы которых соединены со входами инверторов, многовходовые триггеры и блок формирования и распределения импульсов, введен элемент ИЛИ, выход первого усилителя-ограничителя соединен с первым Э-входами многовходовых30 триггеров, выход второго усижтеляограничителя соединен с первым К-входом первого многовходового триггера и со вторым 3-входом второго многовходового триггера, выход первого инвертора соединен со вторым К-входом первого многовходового триггера и первым К-входом второго многовходового триггера, выход цторого инвертора соединен со вторым 3-входом первого мно. говходового триггера и вторым К-входом второго многовходового триггера, выход Формирователя импульсов соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен входом тактовой частоты преобразователя, а вы- ф ход с синхронизирующими входами многовходовых триггеров.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого импульсного преобразователя перемещения в код, 50Преобразователь состоит из датчика 1 перемещения, усилитель-ограничитель 2 и 3 выходных сигналов датчика инверторов 4 и 5, многовходовых триггеров 6 и 7, блока 8 формирования и ы распределения импульсов, формирователя 9 импульсов опорной частоты и элеИента ИЛИ 10. Выход генератора воз 19 4буждения 11 соединен с входом синуснокосинусного датчика 1 перемещения и входом формирователя 9 импульсов опорной частоты. Информация о перемещении ротора датчика 1 преобразуется в потенциальные перепады напряжения, Фронты которых сдвинуты один относительно. другого на четверть периода. При этом выходы датчика 1 перемещения соединены через усилители-ограничители 2 и 3 с одними управляющими входами многовходового триггера 7, другие управляющие входы которого соединены через инверторы 4 и 5 с выходами этих усилителей соответственно, а одни управляющие входы многовходового триггера 6 соединены непосредственно с выходом усилителя 2 и через инвертор 5 - с выходом усилителя 3, другие управляющие входы многовходового триггера 6 соединены непосредст" венно с выходом усилителя 3 и через ннвертор 4 - с выходом усилителя 2. Исполнительный вход каждого из многовходовых триггеров 6 и 7 соединен с выходом формирователя 9 импульсов опорной частоты через элемент ИЛИ 1 О, второй вход которого соединен со входом 12 тактовой частоты преобразователя. Выходы триггеров 6 и 7 соединены с входами блока 8 формирования и распределения импульсов преобразователя.Предлагаемый преобразователь перемещения в код работает следующим образом.Выходные сигналы датчикаперемещения подаются на усилители-ограничители 2 и 3 этих сигналов, Сигналы с усилителей 2 и 3 поступают, например, непосредственно на управляющие 3-входы триггера 7 в через инверторы 4 и 5 - на управляющие К-входы этого триггера. Одновременно сигналы с выхода усилителя 2 и через инвертор 5 с выхода усилителя 3 поступают на Э-входы триггера 6, на К-входы которого сигналы поступают с выхода усилителя 3 и через инвертор 4 с выхода усилителя 2. Так как сигналы на выходах датчика перемещенияимеют.пространственный сдвиг друг относительно друга равный 90 эл. град.следовательноэтот сдвиг обеспечивается и на управляющих 1 и К-входах каящого триггере т.е. обеспечивается гистерезис по управляющим триггерами напряжениями). Таким образом, данным сдвигом управляющих триггерами напря5 8754жений и обуславливается однозначностьих переключения на границах квантованных участков датчика. Фазовое соотношение сигналов на управляющих входахтриггеров относительно импульсов 5опорной частоты на исполнительныхвходах с этих триггеров зависит отполупериодцв выходных сигналов датчика, и, следовательно, при приходеимпульса опорной частоты на исполни Отельные входы С-триггеров происходитоднозначное переключение того илидругого триггера в то или иное логическое состояние при смене фазы несутщей одного из сигналов датчика, 15С выходов триггеров 6 и 7 сигналЫподаются в блок 8 формирования и рас"пределения импульсов, который работает также, как и в известном преобразователе. 20При использовании в качестве датчиков перемещения датчиков, выходнаяинформация которых ке представленаамплитудно-модулированными сигналами(например, кулачковые механизмы,25электростатические преобразователии др.), на исполнительный вход каждого триггера 6 и 7 через логическийэлемент ИЛИ 10 по входу 12 подаютсяимпульсы тактовой частоты, Но фронтуэтих импульсов происходит однозначное переключение триггеров в то илииное логическое состояние в зависи-.мости (в общем случае) от полярностйсигналов на их управляющих входах,35Формула изобретенияПреобразователь перемещения в код,содержащий датчик перемещения, вход которого и вход формирователя импульсов опорной частоты соединен с выходом генератора возбуждения, выходы датчика перемещения соединены со входами усилителей-ограничителей,выходы которых соединены со входами инверторов, многовходовые триггеры и блок формирования и распределения им" пульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения преобразователя и расширения функциональных возможностей, в него введен элемент ИЛИ, выход первого усилителя-ограничителя соединен с первыми Д-входами многовходовых триггеров, выход второго усилителя-ограничителя соединен с первым К-входом первого многовходового триггера и со вторым 3-входом второгомноговходового триггера, выход первого инвертора соединен со вторым К-входом первого многовходового триггера и первым К-входом второго многовходового триггера, выход второго ннвертора соединен со вторым 3-входом первого многовходового триггера и вторым К-входом второго многовходового триггера, выход формирователя им- пульсов соединен с первым входами эле" мента ИЛИ, второй вход которого соединен со входом тактовой частоты преобразователя, а выход - с синхронизирующими входами многовходовых триггеров.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 580639, кл. Н 03 К 9/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССР В 492899, кл, 6 08 С 9/00, 1974 (прототип).875419 оставитель А. ехредМ,Рейвес ренкоКоррект Кончицк Редакто Грицен каз 9341/7 Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Филиал Тираж б 94 ВНИИПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, Ж-ЗПодписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4/