Преобразователь угла поворота вала в код

Союз Советских Социалистических ф Республик ТОРСКО У СВИДЕТЕЛЬС вт. с04.82 Опубли Дата оп ллетеньия 25.04.82 не аннам нзееретени и еткрмтийлик вани минов, И. Г. Котлубовский 2) Авторы изобретен и Научно-исследователститута по автомтисти (Гипроуглеавтоди. еровское отделение онструкторского ипромышленно 1 Заявит ОД ГЛА ПОВО ВАЛ з- к 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах управления при формировании функциональной зависимости от уг-, ла поворота вращающегося вала, в частности при формировании составляющей .веса . рукоятки мехлопаты от угла поворота барабана напорного механизма.Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий сельсин-датчик, блок фазочувствительных выпрямителей, компараторы, блок формирования управляющих импульсов, блок определения сектора, коммутатор, блок подбора кода, реверсивные счетчики, коммутаторы кодов, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, выпрямитель, блоксравнения, элемент И, генератор тактовых импульсов и трансформатор питания 11.Недостатками преобразователя являются его узкие функциональные возможности.Известен преобразователь угла поворо.- та вала в код, содержащий последовательно подключенные к генератору импульсов де-, литель частоты, формирователь синусоидал 1- ного напряжения, фазовращатель, формирователь фазового импульса, элементы И, триггер, блок коэффициентов, блоки приращения угла, нереверсивный счетчик, элемент НЕ и реверсивный счетчик. Преобразователь обеспечивает, возможность формирования линейной функции параллельно с про; цессом развертки в делителе частоты разрядной шкалы по вРемени 12.Однако у известного преобразователя укие функциональные возможности, так ка 1 о обеспечивается формирование кода лишь линейной функции угла.Цель изобретения. - расширение функциональных возможностей преобразователя при повышении его быстродействия путем обеспечения формирования кода любой не линейной функции угла в процессе его измерения.Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные 2 о генератор импульсов, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения, фазовращатель и формирователь фазового импульса, выход которого соединен с одним входом блока элементов И, реверсив920803 ный и нереверсивный счетчики и блок коэффициентов, введены дополнительный делитель частоты, блок сравнения кодов, запоминающее устройство и дешифратор, а нереверсивный счетчик выполнен дополнительным реверсивным, входы дешифратора соединены с выходами делителя частоты, первый и второй выходы дешифратора соединены с первым и вторым входами дополнительного реверсивного счетчика, третий выход дешифратора соединен с первым входом реверсивного счетчика, четвертый выход дешифратора соединен с вторым входом реверсивного счетчика, третьим входом дополнительного реверсивного счетчика и входом блока коэффициентов, выход которого соединен с четвертым входом дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с выходами дополнительного делителя частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход - с выходом блока сравнения кодов, который соединен с третьим входом реверсивного счетчика, выходы которого соединены с остальными входами блока элементов И, выходы которого соединены с входами запоминающего устройства.На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 - график реализуемой функции.Преобразователь угла поворота вала в код, содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, формирователь 3 синусоидального напряжения, фазовращатель 4, формирователь 5 фазового импульса, блок 6 элементов И, запоминающее устройство (ЗУ) 7, реверсивный счетчик 8, дешифратор 9, блок 10 коэффициентов, дополнительный реверсивный счетчик 11, блок 12 сравнения кодов, дополнительный делитель 13 частоты.Выходы 14 и 15 дешифратора 9 подключены к реверсивному счетчику 11, выход 16 к задатчику углового коэффициента 10 и реверсивным счетчикам 8 и 11, а выход 17 - только к счетчику 8, выход 18 блока 12 сравнения кодов подключен к третьему (счетному) входу счетчика 8 и ко второму входу (входу сброса) делителя 13.Преобразователь работает следующим образом.Фазовращатель 4. воспринимает вращение вала контролируемого механизма и напряжение формирователя 3, подключенного к генератору 1 импульсов через делитель 2 частоты. С выхода фазовращателя 4 синусоидальное напряжение, сдвинутое по фазе относительно входного на угол Л, пропорциональный развороту вала, поступает на формирователь 5 фазового импульса, который выдает сигнал в момент перехода синусоидального напряжения через нуль, например, от положительного значения к отрицательному. 5 10 15 ЪО И ЭО 35 46 0 И аДля реализации нелинейной функции 96 М) (фиг. 2) от угла, изменяющегося от ьй=0 до сд 1 мак, с максимумом в точке 1, минимумом в точке 3 и точками перегиба 2 и 4, задаются начальным значением углового коэффициента К и количеством точек аппроксимации К.,При включении генератора 1 импульсы частоты 1 поступают в делители 2 и 13 частоты, причем одновременно с первым импульсом из блока 10 коэффициентов код Ко переносится в счетчик 11, Первые импульсы частотой 1/Ко. на выходе 18 блока 12 сравнения кодов появятся по достижении в делителе 13 кода Ко, а с приходом на счетный вход 14 счетчика 11 импульсов частотой -(где Х - коэффициент деления делителя 2) частота на выходе 18 будет постоянно снижаться от 1/Ко к к +кВ момент К, (точка 1 на фиг. 2 - функция достигла максимума) с выходов 15 и 17 дешифратора 9 поступают сигналы, переключающие шины счетчиков 11 и 8 на минус, вследствие чего частота на выходе 18 начинает увеличиваться с к + до к,+к,кко,+ к ке+к+кг а код счетчика 8 - уменьшается, В точке перегиба 2 сигнал на выходе 15 меняется и переключает шины счетчика 11 на плюс, вследствие чего частота на выходе 18 начнет уменьшаться до к +к -к +к1точке минимума 3 (фиг. 1) потейциалы на выходах 15 и 17 меняются и переключают шины счетчика 11 на минус, а счетчика 8 на плюс, вследствие чего частота на выходе 18 вновь начинает увеличиваться дои начинает возрастать код счет 1к,+ к, -к+к -качика 8, а йосле переключения шин счетчика 11 на плюс в точке перегиба 4 (фиг. 2) частота на выходе 18 вновь уменьшается до к +к - к +к-к к 1 а код счетчика 8 продолжает увеличйваться.Таким образом, за период времени Т=ф функция 9 (М 1) развертывается по углу отьИ = 0 до(й,дк, и по времени от нуля до Т.причем код в счетчике 8 каждый раз пропорционален функции( М 1) в момент формирования фазового импульса формирователем 5, благодаря чему за каждый период преобразования Т код функции обновляется и переносится из счетчика 8 в ЗУ 7 импульсом, сформированным формирователем 5.В общем виде код функции ч ( М) рагде 1 - номер характерной точки кривойМ 1);- номер импульса частотои - Г-,КК, - значение К; в момент срабатывания преобразователя фазового импульса 5.Благодаря сравнительно простому преобразованию угла в код можно аппроксимировать практически любую. функцию (в том числе и линейиую) без применения специальных множительных устройств. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен его техническими особенностями.Формула изобретенияПреобразователь угла поворота. вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения, фазовращатель и формировательфазового импульса, выход которого соединен с одним входом блока элементов И, реверсивный и нереверсивный счетчики и блок коэффициентов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при повышении быстродействия преобразователя, в него введены дополнительный делитель частоты, блок сравнения кодов, запоминающее устройство и дешифратор, а нереверсивный счетчик выполнен.дополнительным реверсивным, входы дешифратора соединены с выходами делителя частоты, первый и второй выходы дешифратора соединены с первым и вторым входами дополнительного реверсивного счетчика, третий выход дешифратора соединен с первым входом реверсивного счетчика, четвертый выход дешифратора соединен с вторым входом реверсивного счетчика, третьим входом дополнительного реверсивного счетчика и входом блока коэффициентов, выход которого соединен с четвертым входом дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого соединены с первой группой входов блока сравнения кодов, вторая группа входов которого соединена с выходами дополнительного делителя частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход - -с выходом блока сравнения кодов, который соединен с третьим входом реверсивного счетчика, выходы которого соединены с остальными входами блока элементов И, выходы которого соединены с входами запоминающего устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР520607, кл, б 08 С 900, 1975.2. Авторское свидетельство. СССР525987, кл. б 08 С 9(04, 974 (прототип),Составитель Е. БудаТехред А. БойкасТираж 639 ом комите и откр шская н род, ул,едактор Т; Парфеновааказ 2351/60ВНИИПИпо де13035, МосФилиал ППП Государственного лам изобретений ква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго ринаКорректорПодписнота СССРытийабд. 4/5Проектная, 4