Преобразователь углового положения вала в код

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ СееетскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 17. 04. 81 (21) 3265076/18-24 1511 М. Кл.з С 08 С 904 с присоединением заявки Но Государственный комятет СССР яо делам изобретеияВ я открытияОпубликовано 30.09,82,6 еоллетень М 36 Дата опубликования описания 30.09.82(72) Авторизобретения В.Б. ИбрагимовСпециальное конструкторское бюро геофнз еского.приборЬ.-"строения Научного центра фГеофиэика" АН Азербайджанской ССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВАЛА В КОДИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо-. жет быть использовано в информационно-измерительных системах для5 преобразования угла поворота первичных датчиков в цифровой код.Известен преобразователь углового положения вала в код, содержащий се .льсин,выпрямитель, переключатель,компаО раторы, блок грубого измерения, счетчики, генератор импульсов, блок управления, элементы И и триггер 11)Недостатком этого преобразователя является сложность его выполнения,Наиболее близким по технической 15 сущности к предлагаемому является преобразователь углового положения вала в код, содержащий сельсин, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения питания, авторичные обмотки через последова-тельно соединенные выпрямитель и переключатель - к одному из входов компаратора, двухполупериодный выпрямитель, вход которого подключен 25 к источнику напряжения питания, а выход " к другому входу компаратора, блок грубого измерения, один из входов которого подключен к источнику напряжения питания,.другие входы 30 соединены с вторичными обмотками , сельсина, первый выход - с управляющим входом переключателя, а второй выход - с одним из информационных входов счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с первым вхо-. дом элемента И, а другие выходы - с соответствующими управляющими входами считывания и установки нуля счетчика, другой информационный вход которого соединен с выходом элемента И, компараторы, элементы ИЛИ и триг геры С 21Недостатком известного преобразователя является его сложность.Цель изобретения - упрощение преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем сельсин, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения питания,а вторичные обмотки через последовательно соединенные выпрямитель и переключатель - к одному йз входов компаратора, блок грубого измерения, один из входов которого подключен к источнику напряжения питания, другие входы соединены свторичными обмотками сельсина, первый выход блока грубого измерения.соединен с управляющим входом переключателя, а второй выход соединен содним из информационных входов счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с другим информационным входом счетчика, а другие 1 Овыходы блока управления соединены ссоответствующими входами считывания,и установки нуля счетчика, источникнапряжения питания через двухполупериодный выпрямитель подключен к 15другому входу компаратора, выходкомпаратора соединен с вторым входомэлемента И,На фиг1. показана структурнаясхема преобразователя; на фиг,.2 - ;рвременные диаграммы, поясняющие принцип его действия.Преобразователь углового положения вала в код содержит сельсин 1,источник 2 напряжения Ол питания,выпрямитель 3, переключатель 4, номпаратор 5, двухполупериодный выпрямитель 6, элемент И 7, блок 8 грубого измерения, счетчик 9, генератор10 импульсов и блок 11 управления,кроме того, в состав блока 11 входятэлемент И 12, делитель 13 частотыи триггер 14.Преобразователь работает следующим образом.Напряжение вторичных обмоток сельсина 1 и напряжение 0 питания с вылхода источника 2 поступают на входыблока 8 грубого измерения. Этот блокв зависимости от фазовых соотношениймежду указанными напряжениями Фермирует код М, грубого отсчета углаповорота 9 ротора сельсина, которыйсоответствует углам 8 = 60 О 1 (где1 к 1 2, 3,) и заносится непосредственно в старшие декады счетчика 459, и сигнал управления переключате,лем 4, который подключает к первомувходу комларатора 5 одно (меньшееиз трех выпрямленных посредством вып;рямителя 3 фаэных напряжений сельсина (Оз), Напряжение Ои питания(фиг. 2 а) детектируется двухполупериодным выпрямителем б, выполняющим функции формирователя модуля,1и после детектирования, (Ои) подается на второй вход компаратора 5, который реализует операцию сравнениянапряжений О и Ои (Фиг. 2 б).Цикл измерения начинаетея с момен та подачи импульса на вход "Запуск", Опри этом данный импульс сбрасываетсчетчик 9 в нуль по входу Уст.Ои устанавливает триггер 14 блока 11управления в такое положение, прикотором элементГ И 12 оказывается открытым для счетных импульсов генератора 10,. проходящих через элемент И 7 (управляемый сигналом с выхода компаратора 5, фиц. 2 в) на вход счетчика 9. Момент запуска должен быть засинхронизирован с напряжением Од питания. В противном случае может возникнуть погрешность, обусловленная лотерей .в течение времени с измерения пачки или доли пачки счетных импульсов генератора 10 импульсов.С началом (в момент времени) цикла. измерения сигнал высокого потенциального уровня (соответствующего уровню логической "1") с выхода компаратора 5 (фиг, 2 в) поступает на управляющий вход элемента И 7 и разрешает прохождение счетных импульсов генератора 10 на счетчик 9 (фиг. 2 г). В момент времени с,соот:ветствующий выполнению равенства О= Оэ (фиг.2 б), компаратор срабатйвает уровень его выходного сигнала скачком изменяется до нуля (точнее до уровня, соответствующего уровню логического "0", см. Фиг,2 в) и элемент И 7 закрывается;.в резуль-, тате поступление счетных импульсов генератора 10 на счегчик 9 прекращается (фиг, 2 г). Компаратор 5 остается в данном положении все время, пока выполняется О 7 Оь, В момент времени ссоответствующий выполнению (вторично в рассматриваемом периоде напряжения О питания) равенства 0 л Оэ (после которого напряжение 0 переходит в область значений О с О ), компаратор 5 вновьпсрабатывает йпотенциальный уровень его выходного сигнала скачком изменяется до уровня логической "1" (Фиг.2 в) - элемент И 7 открывается и счетные импульсы генератора 10 вновь начинают заполнять счетчик 9 (фиг. 2 г). Компаратор 5 сохраняет данное положение все время, покаОпс ОЭ. В момент времени йзсоответствующий выполнению (в третий раз в рассматриваемом периоде напряжения О.) равенства ООэ (после которого напряжение О переходит в область значений ООэ) компаратор срабатывает, уровенв его выходного сигнала скачком изменяется до нуля (фиг,2 в) и элемент И 7 закрывается, блокируя цепь поступления счетных импульсов генератора 10 на счетчик 9 (Фиг.2 г), Компаратор 5 остается в данном положении все время, пока О ъ 0 , В момент времени й 4, соответствующий выполнению (в четвертый раз в рассматриваемом периоде напряжения Ои ) равенства Ои = ОЕ (после которогонапряжение Ои переходит в область значений Ои с О ), комларатор 5 очередной раз срабатывает и потенциальный уровень его выходного сигнала скачком изменяется до уровня логи.ческой "1" (фиг. 2 в) - элемент И 7 открывается и счетные импульсы гене ратора 10 вюовь начинают поступать на счетчик 9 (фиг, 2 г).В дальнейшем процесс аналогоцифрового преобразования происходит аналогично, в последовательности, . описанной выше.После прохождения заранее заданного числа счетных импульсов, обыч но кратного 360, делитель 13 частоты выдает сигнал, который перебрасывает триггер 14 в результате эле-.м мент И 12 блока 11 управления закрывается и поступление четных импульеов. генератора 10 на элемент И 7 прекращается, Одновременно этот же сигнал поступает на вход 1 Счит." счетчика 9, разрешая считывание егосодержимого, пропорционального коду Ма точного Отсчета.Интервал времени йй.между импульсом, соответствующим моменту запуска триггера 14, и импульсом считывания оказывается равным времени из.мерения, а общее количество счетных импульсов, прошедших на счетчик 9.в течение этого времени (фиг.2 г), получается пропорциональным углу 8 поворота .сельсина вне зависимостиот колебаний частоты источника напряжения питания и частоты генератора импульсов.Таким образом, предложенный преобразователь проще по конструк,ции и надежнее в работе, так как уп равление элементом 7 осуществляется непосредственно от комжратора 5. формула изобретенияПреобразователь углового положения вала в код, содержащий сельсин,первичная обмотка которого подклю-.чена к источнику напряжения питания,а вторичные ОЬмотки через последовательно соединенные выпрямительи переключатель - к одному ия входов компаратора, блок грубого измерения, один из входов которогоподключен к источнику напряжения пи"тания, другие входы соединены с вторичными обмотками сельсина, первыйвыход блока грубого измерения соединен с управляющим входом переключа 15 теля, а второй выход соединен с однимиз информационных входов счетчика,генератор импульсов, выход которогосоединен с входом блока управления,первый выход которого соединен с пер 20 вым входом элемента И, выход которого соединен с другим информационнымвходом счетчика, а другие выходыблока управления соединены с соответствующими входами считывания и ус 25 тановки нуля счетчика, источник напряжения питания через двухполупериОдный выпрямитель. подключен к другому входу компаратора, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью упроЗ 0 щения преобразователя, выход компаратора соединен с вторым входом элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 781864, кл. 6 08 С 9/04, 08,12.78.2. Авторское свидетельство СССР963038 тель Б. Барба7;.Бабинец Соста Техре Корректор И 1 т /р:. с Лор ь ная С/ю Всно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 642 БИЛИ Государствен по делам изобрет 35, Москва, Ж, Подого комитета СССРний и открытийРаушская наб., д,4