Импульсный преобразователь перемещения

(54) ИИПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ 3Изобретете относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла по. ворота в число-импульсный код.Известен преобразователь угла поворота вала в код, в котором сигналы ф датчика перемещения подаются на аналоговые демодуляторы, которые выделяют огибающую выходных сигналов, сигналы с выходов демодуляторов поступают на модуляторы синусного и косинусного каналов, В качестве модулирующего напряжения используется напряжение с делителем частоты, коэффициент деления которого определяется требуемой разрешающей способностью. Сигналы с выходов модуляторов, имеющие структуру сигналов датчика перемещения,. но с более низкой частотой несущей, подаются на фазирующий конг20 тур, где суммируются на общеи нагрузке,. в результате чего получается сигнал, приращение фазы которого пропорционально приращению угла поворота 2вала, По перемещению сформированного иэ сигнала приращения фазы импульса относительно неподвижной шкалы с делителя частоты в блоке логики Формируются импульсы перемещения 1.Недостаток данного преобразователя - пониженное быстродействие, вызванное переносом измерения на низкую частоту и большим количеством ступеней преобразования, а также сложность реализации тракта преобразования изза наличия аналоговых узлов демо-дуляторы, модуляторы, фаэиру)Гщий контур) и делителя частоты с формирова" телем неподвижной шкалы.Известен преобразователь угла по- порота вала в код, содержащий датчик перемещения, генератор, суммарновычитающий блок, фазочувствительные демодуляторы, формирователи, состоящие соответственно иэ усилителей, инвертирующих усилителей и триггеров, элементы обьединения, устройство устранения ложной информации, состоящее3 89 из инверторов и элементов совпаденйя, блок формирования кода и формирователь импульсов 21.Недостатком этого преобразователя является его относительно сложная структура построения так как вопросы получения многофазной системы сигналов датчика, детектирования, умножения и усиления этих сигналов, формирования иэ них потенциальных сигналов с крутыми фронтами, устранения ложной информации, возникающей при качании ротора датчика и помехах, решаются отдельно и последовательно друг эа другом. В результате этого снижается быстродействие известного преобразователя и увеличивается число связей между элементами, Наличие в тракте преобразования аналоговых демодуляторов, усилителей, инвертирующих усилителей и большого количества триггеров приводит к сложности реализации данного преобразователя.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия импульсного преобразователя перемещений.Постазвенная цель достигается тем, что в импульсный преобразователь перемещения, содержащий генератор, выход которого соединен со входом датчика перемещения, выходы котороо соединены со входами суммо-вычитающего блока, инвертор, блок формированиякода и формирователь импульсов, введен блок логической обработки, восемь входов которого соединены с выходами суммо-вычитающего блока, а девятый . с выходом инвертора, вход которого соединен с одним выходом блока логицеской обработки, остальные четыре выхода которого соединены с сигнальными входами блока формирования кода, т-. ктовый вход которого через формиро" ватель импульсов соединен с выходом генератора.Блок логической обработки выполнен на четырех элементах ИЛИ и восьми эле" ментах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход каждого последующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен со вторым входом предыдущего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и одним входом блока, выходы пер" вого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены через первый элемент ИЛИ с первым выходом блока, второй выход которого соединен через второй элемент ИЛИ с выходами третьего и седьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы второго и шестого элементов ИСК 4768 ю 45 36 5 20 25 30 35 ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через третий элемент ИЛИ соединен с третьим выходом блока, выход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с девятым входом блока, а выходс четвертым выходом блока, пятый выход которого соединен с выходом восьмого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.На чертеже изображена схема импульсного преобразователя перемещения.Преобразователь содержит датчик перемещения, генератор 2, суммо"вычитающий блок 3, блок 4 логической об" работки, блок 5 формирования кода, инвертор 6 и формирователь 7 импульсов. Блок 4 логической обработки содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 - 15 и элементы ИЛИ 1 б - 19. Блок 5 формирования кода содержит триггеры 20 и 2 1 и узел 22 определения направления.Импульсный преобразователь перемещения работает следующим образом;Выходные сигналы датчика 1 перемещения, преобразованные суммо-вычитающим блоком 3 в восемь сигналов со сдвигом моментов смены фазы несущей частоты ( аналогично сдвигу огибающих ) на 22,5 относительнр моментаосмены фазы несущей частоты одного из каналов датчика, поступают в. блок 4 логической обработки, который вместе с инвертором б реализует преобразование сигналов в соответствии со следующими логическими соотношениями 51 " (53 + 5 А) м (5 + 56) м 5 - (5 р + 5 Ь)м(5 + 5 о)м 5,а = (5+ + 5)мЧ(58 + 5 ц)м5,Р = (5 6 + 5 7)МЧ (5+ 51 М где 5 - 50 - сигналы с выхода суммовычитающего блока 3 моменты смены фазы несущей частоты которых смещены на 22,5 О соответственно. Сигналы 5.1 и 5, разнесенныедруг относительно друга на 22,5 О,подаются на управляющие 1 и К-входытриггера 20 соответственно. Анало-.гичные сигналы 5,1 и 5, но сдвину"тые относительно сигналов 5,(,1 и 5,1,подаются на управляющие 1 и К-входытриггера 21. Переключение триггеров20 и 2 1 осуществляется по тактовымС-входам сформированными формировате"лем 7 сигналами генератора 2.768 формула изобретения 1. Импульсный преобразователь перемещения, содержащий генератор, выход которого соедмнен со входом датчика перемещения выходы которого соединены со входами суммо-вычитающего блока, инвертор, блок формирования кода и формирователь импульсов о т л ич а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и быстродействия, преобразователя, в него введен блок логкческой обработки, восемь выходов которого соединены с выходами суммо 5 894С выходов триггеров 20 и 21 снимаются сигналы, сдвинутые на 90 друг относительно друга и с учетверенной частотой по сравнению с частотой огибающих сигналов датчика 1 перемещения. При этом одновременно с формированием сигналов произведено устранение ложной информации, возникающей как при качании ротора датчика перемещения относительно отсчетной точки, так и под воздействием внешних помех. Это достигается логическим разнесением на 22,5 о и исключением возможности одновременного прихода управляющих сигналов наи К-входы триггеров 20 и 21, т.е, при любом характере ложной информации изменение сигнала происходит только на одном из управляющих входов триггеров, при этом на другом управляющем входе сигналы либо совсем отсутствуют, либо не совпадают с импульсами опорной частоты на исполнительном входе и состояние триггера не меняется . Выходные сигналы триггеров 20 и 21 подаются в узел 22 определения перемещения. вычитающего блока, а девятый - с . выходом инвертора, вход которогосоединен с одним выходом блока логической обработки, остальные четыревыхода которого соединены ссигнальныье. входами блока формирования кода,тактовый вход которого через формирователь импульсов соединен с выходом генератора.2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок логической обработки выполнен на четырех элементах ИЛИ и восьми элементахИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход каждогопоследующего элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИсоединен со вторым входом предыдущегоэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и одним входом блока, выходы первого и пятогоэлементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединенычерез первый элемент ИЛИ с первымвыходом блока, второй выход которогосоединен через второй элемент ИЛИс выходами третьего и седьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИМ, выходы второго и щестого элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕИЛИ через третий элемент ИЛИ соединеныс третьим выходом блока, выход четвертого элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с девятым входом блока, авыход - с четвертым выходом блока,пятый выход которого соединен с выходом восьмого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ЭЗ ИЛИ. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССР Н 415691, кл. 6 08 С 9/04, 19724 ф 2. Авторское свидетельство СССР М 413517, кл. С 08 С 9/04, 1971"Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал П каз 11495/81 Тираж Щ 4 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Рауаск