Преобразователь перемещения в код

ъ трахов, В. Л. Роговой 2) Авторы изобретения сел 71) Заявите КОД) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕНЕН тельной преобразо- ет быльичныхмещения Изобретение относится к вычислитехнике и автоматике, в частности квателям перемещения в код, и можиспользовано для преобразования разлвеличин, приведенных к угловым пере м вала в код.По основному авт. св. Яф 661588 известен преобразователь перемещения в код; со.держащий датчик перемещения с системой пространственно смещенных считывающих эле 10 ментов, выход которого через регистр текущего состояния подключен к последовательно соединенным между собой регистру предществуюшего состояния и блоку формирования импульсов смены состояния кода, выходы которого через блок формирования знака переме 13 щения подключены к входам знака блока .индикации и блока формирования счетных импульсов, счетные входы которого через реверсивный делитель частоты подкла 1 чены к вы.20 ходам блока смены состояния кода, а выходы через реверсивный регистр-накопитель - к входам блока индикации, которые через дешифратор нулевого состояния соединены с входом сброса блока формирования знака перемещения, генератор тактовых импульсов, блок про. извольной установки нуля, распределитель тактовых импульсов, элемент ИЛИ и блок автоматической установки нул, входы которого подключены к выходу нуля датчика пе. ремещения,.а выход - к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока произвольной установки нуля, выход генератора тактовых иьеульсов соединен с входом распределителя тактовых импульсов, выходы которого подключены соответственно к стробирующим входам блоков автоматической установки нуля, формирования импульсов смены состояний кода.и регистров текущего и предществующего достояний, выход элемента ИЛИ подключен к входам сброса реверсивного регистра-накопителя и делителя частоты. Преобразователь позволяет с высокой надежностью преобразовать угловое перемещение вала в двоичный код 1.Однако в известном преобразователе недостаточны точность из-за невысокой помехоустойчивости и быстродействие, обусловленноеотсутствием синхронности работы распредели.тепя тактовых импульсов со сменной информации на выходе датчика перемещения,Цель изобретения - повышение точности ибыстродействия преобразователя перемещенияв код,Поставленная цель достигается тем, что впреобразователь введены узел анализа кодаи сумматор по модулю два, первым входомподключенный к входу регистра текущего со. 0стояния, вторым входом к выходу регистрапредыдущего состояния, а выходами к вхо.дам узла анализа кода, выход которого соединен с одним из входов распределителя тактовых иМпульсов. ИНа чертеже приведена структурная схемапреобразователя перемещения в код.Преобразователь содержит датчик 1 перемещения, который имеет систему считывающих эле.ментов, пространственно смещенных иа величи. ррФну а = (, + К)р, где у - шаг квантующего элемента; и - число смещенных считываю.щих элементов; К = 0; 1; 2 - ряд чиселсчитывающих элементов (не показаны), выходы которых через регистр 2 текущего. состо Зяння подключены к последовательно соединенным между собой регистру 3 предыдущегосостояния и блоку 4 формирования импульсовсмены состояний кода, выходы которого через блок 5 формирования знака перемещенияподключены к входам знака блока 6 индика.ции и блока 7 формирования счетных импульсов, счетные входы которого через реверсивный делитель 8 частоты подключены к выхо. дам блока 4 смены состояний кода, а выходычерез реверсивный регистр-накопитель 9 - квходам блока 6 индикации, которые через дешифратор 10 нулевого состояния соединеныс входом сброса блока 5 формирования знака перемещения, Выход генератора 11 такто.вых импульсов соединен с первым входомраспределителя 12 тактовых импульсов, вы.ходы которого подключены, соответственно,к стробирующим входам блоков 13 автоматической установки нуля,4 формирования импульсов смены состояний кода, регистров2 текущего и 3 предшествующего состояний,Входы блока 13 автоматической установкинуля подключены к выходам нуля датчика 1перемещения, выход - к одному входу элемента ИЛИ 14, к другому входу которого подклю-фчен выход блока 15 произвольной установкинуля, а.выход элемента ИЛИ 14 подключенк входам реверсивного регистра-накопителя 9и делителя 8 частоты. Входы сумматора 16 помодулю 2 подключены к входу регистра 2 ээтекущего состояния и к выходу регистра 3предшествующего состояния, а выходыквх дам узла 17 анализа кода, выход которого подключен к второму входу распределителя 12 тактовых импульсов. Для п = 2 узел анализа кода реализуется одним элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.Преобразователь работает следующим образом.При перемещении датчик 1 перемещения вырабатывает последовательности информационных импульсов, свдинутые одна относительно другой на Ж/И по пространственной фазе, а также импульсы "точного" нуля (один раэ эа оборот квантующего элемента датчика) и "грубого" нуля (один раз за оборот вала). Анализ смены состояния кода датчика 1 относительно кода, записанного в регистре 3 предшествующего состояния, производится в сумматоре 16 по модулю 2, В случае, если произошла смена состояния кода на один дискрет отсчета, на выходе сумматора 16 по модулю 2 появляется сигнал в виде двоичного кода 10 или 01 (при и = 2), который поступает на вход узла 17 анализа кода, Появившийся при таком коде сигнал на выходе узла 17 анализа кода подается на второй вход распределителя 12 тактовых импульсов и разрешает один цикл его работы, т.е. вырабатываются четыре тактовых импульса ТИ 1, ТИ 2, ТИЗ и ТИ 4 с периодом следования, определяемым генератором 11 тактовых импульсов.По первому тактовому импульсу ТИ 1 про;ясходит запись текущего состояния чувствительных элементов в регистр 2 текущего со. стояния, Затем по второму тактовому импуль. су ТИ 2 в блоке 4 формирования импульсов смены состояния кода происходит сравнение текущего и предыдущего состояний и при каждой смене состояний чувствительных элементов вырабатываются импульсы "+1" при вращении входного вала в одном направлении или ".1" при вращении в противоположном направлении. В течение периода следования импульсов одной последовательности вырабатываются 2 и импульсов "+1" или "-1". Импульсы "+1" и ".1" поступают на входы реверсивного делителя 8 частоты и блока 5 формирования знака перемещения. Реверсивный делитель 8 частоты предназначен для деления частоты следования импульсов "+1" или ".1",В зависимости от модификаций коэффициент пересчета может изменяться, При коэффициен. те пересчета равном 1 импульсы +1" или минуют делитель 8 частоты без изменения. Сигналы с выходов делителя 8 частоты поступа. ют на входы блока 7 формирования счетных импульсов, На знаковые входы блока 7 формирования счетных импульсов поступают также сигналы с плюсового или минусового выхо. дов блока 5 формирования знака перемещения, Блок 7 формирования счетных импульсов вырабатывает импульсы сложения "+1" счета" или вычитания "-1 счета" с учетом знака и направления вращения. Импульсы сложе.ния или вычитания могут формироваться на каждый, каждый второй, каждый п-й, каждый 2 п.й импульсы "ь 1" или "1" в зависимости от модификации преобразователя, В первом случае реверсивный делитель 8 частоты отсут.ствует. Импульсы "+1 счета" вырабатываются при наличии знака "+" и импульсов Ъ 1" или при наличии знака "-" и импульсов "-1".Импульсы "-1 счета" вырабатываются при наличии знака" - " и импульсов "Ф 1".Импульсы сложения и вычитания по двум шинам поступают на реверсивный регистр-на копитель 9. Дешифратор 10 нулевого состояния вырабатывает импульс при нулевом состоянии всех триггеров регистра-накопителя 9, Импульс нулевого состояния регистра-накопителя 9 поступает на вход блока 5 формирования знака перемещения, Блок 5 формирования знака перемещения вырабатывает знак "+", если после нулевого состояния регистра-накопителя 9 первым приходит импульс "+1", и знак " - ", если после нулевого состояния регистра-накопителя 9 первым приходит импульс "-1". Содержимое регистра-накопителя 9 со знаком выводится на блок 6 индикации.По третьему тактовому импульсу ТИЗ содержимое регистра 2 текущего состояния переписывается в регистр 3 предыдущего состояния и, таким образоЪи, уже будет являться предыду щим состоянием чувствительных элементов.По четвертому тактовому импульсу ТИ 4 про исходит формирование сигналов автоматической установки нуля. Блок 13 автоматической установки нуля в момент совпадения импульсов с нулевых считывающих элементов и край него иэ и считывающих элементов по тактово.му импульсу ТИ 4 вырабатывает импульсы уста.новки нуля, Сигналы установки нуля с выхода элемента ИЛИ 14 поступают ца вход установкинуля реверсивного делителя 8 частоты и ревер.сивного регистра-накопителя 9. Наличие ца выходе сумматора 16 по модулю 2 двоичного кода, отличного от 10 цли О 1 (при и = 2), показывает, что изменения сигналов ца выходе датчика 1 перемещения не произошло или произошло, цо больше чем на один дискрет. Изменение сигналов больше, чем на один дискрет возможно под действием син.офазной помехи на входах регистра 2 текущего состояния. В обоих случаях сигнал с выхода узла анализа кода 17 блокирует работу распределителя 12 тактовых импульсов и преобразователь не запускается.Таким образом, введение в известный преобразователь перемещения в код сумматора по модулю 2 и узла анализа кода повышает точность преобразователя, так как защищает его от ложных срабатываний под воздействием синфазной помехи. Запуск преобразователя синхронно с изменением состояния сигналов на выходе датчика перемещения увеличивает скорость преобразования, так как позволяет повысить частоту смены состояния чувствнтель. ных элементов и приблизить ее по величине х частоте тактовых импульсов (около 1 МГц),Формула изобретенияПреобразователь перемещения в код по авт. св. Йо 661588, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия преобразователя, в него введены узел анализа кода и сумматор по модулю два, первым входом подключенный к входу регистра текущего состояния, вторым входом к выходу регистра предыдущего состояния, а выходами к входам узна анализа кода, вы. ход которого соединен с одним из входов распределителя тактовых импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Кф 661588,кл, 6 08 С 9/00. 1976 1 црототнп).934522 Составитель Е. БударинаТехред Т. Маточка дактор рректор В. Бут траш каэ 3944 ектная, 4 Тираж ВНИИПИ Государств по делам иэобрет 13035, Москва, Ж 35