Резервированный накапливающий преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН К 08 С 9/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ельство ССС4, 1975ьство СССР СР ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидет РМ 515133, кл. Ь 08 С 9/О2, Авторское свидетелпо заявке 11 2967167/24,кл, С 08 С 9/00, 06,06.80 (прототип),(541(57 1 РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ НАКАПЛИВАЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВАЛА В КОД, содержащий источник переменного напряжения, подклюценный ксинусно-косинусному датчику. угла,один выход которого через первую группу формирователей прямоугольных напряжений подключен к первой группемажоритарных элементов, а другой выход через вторую группу формирователей прямоугольных напряжений подключен к второй группе мажоритарных элементов,выходы первой и второй групп мажоритарных элементов попарно подключенык третьей группе формирователей прямоугольных напряжений, три формирователя импульсов приращений.перемещения, один и другой выходы которыхподключены к третьей группе мажоритарных элементов, о т л и ц а ю -щийся тем, цто, с целью повышенияпомехоустойчивости преобразователя,в него введены четвертая и пятая группы мажоритарных элементов и генератор импульсов, первые и вторые выходы генератора импульсов попарно подключены к стробирующим входам третьей группы формирователей прямоуголь-ных напряжений, первые и вторые выходы которых, подключены соответственнок входам четвертой и пятой групп ма- Сфжоритарных элементов, выходы которыхпопарно подключены к трем формировате- =лям импульсов приращений перемещения, Ьеа4 О 10 ч 20Изобретение относится к автоматике и .вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровымвычислительным устройством,5Известен резервированный накапливающий преобразователь перемещения вкод, содержащий задающий элементсоединенный с чувствительными элементами, выходы четнЫх и нечетных чувствительных элементов соединены с соот- .ветствующими входами одноименных элементов взаимосинхрониэации выходыкоторых попарно подключены к входамлогических блоков, первые выходы логических блоков соединены с оцниммажоритарным органом, а вторые выходы - с другим мажоритарным органом 11.Недостатком такого преобразователя является низкая помехоустойчивость.Наиболее близким техническим решением к изобретению является резервированный накапливающий преобразовательугла поворота вала в код, содержащий 25источник переменного напряжения,подключенный к синусно-косинусномудатчику угла, один выход которого через первую группу Формирователейпрямоугольных напряжений подключенк первой группе мажоритарных эрементов, а другой выход через вторуюгруппу формирователей прямоугольныхнапряжений подключен к второй группемажоритарных элементов, выходы первой35и которой групп мажоритарных элементовпопарно подключены к третьей группеФормирователей прямоугольных напряжений, три Формирователя импульсов приращений перемещения, один идругой выходы которых подключены ктретьей группе мажоритарных элементов. Выходы третьей группы Формирователей прямоугольных напряженийподключены к трем Формирователям имЪ45пульсов приращений перемещения 2 1,Недостатком известного преобразователя является его невысокая помехоустойчивость.Цель изобретения - повышение по 50мехоустойчивости преобразователя.Поставленная цель достигаетсятем, что в резервированный накапливающий преобразователь угла поворотавала в код, содержащий источник пере"ч 55денного напряжения, подключенныи ксинусно-косинусному датчику угла,один выход которого через первуюгруппу формирователей прямоугольных напряжений подключен к первой группемажоритарных элементов а другойвыход через вторую группу формирователей прямоугольных напряжений подключен к второй группе мажоритарныхэлементов, выходы первой и второйгрупп мажоритарных элементов попарноподключены к третьей группе Формирователей прямоугольных напряжений, триформирователя импульсов приращенийперемещения, один и другой выходыкоторых подключены к третьей группемажоритарных элементов, введены четвертая и пятая группы мажоритарныхэлементов и генератор импульсов,первые и вторые выходы генератора импульсов попарно годключены к стробирующим входам третьей группы Формирователей прямоугольных напряжений,первые и вторые выходы которых подклю.чены соответственно к входам четвертой и пятой групп мажоритарных элементов, выходы которых попарно подключены к трем формирователям импульсов приращений перемещения,На Фиг. 1 представлена структурнаясхема резервированного накапливающегопреобразователя; на Фиг, 2 - структурная схема одного из формирователей прямоугольного напряжения третьейгруппы,Преобразователь (фиг, 1) содержитисточник 1 переменного напряжения,подключенный к синусно-косинусномудатчику 2 угла, один выход которогоподключен к первой группе формирователей 3 прямоугольного напряжения, адругой выход - к второй группе формирователей М прямоугольного напряжения.Выходы Формирователей 3 подключены., кпервой группе мажоритарных элементов 5, а выходы формирователей 1 -к второй группе мажоритарных элементов 6, Выходы элементов 5 и 6 подклюцены попарно к первым и вторым(информационными входам соответствующих Формирователей 7, 8 и 9 прямоугольного напряжения третьей группы,стробирующие входы которых подключены соответственно к трем вторым выходам резервированного генератора 10импульсов, Выходь: формирователей 7,8 и 9 прямоугольного напряжения подключены соответственно к мажоритарнымэлементам 11 и 12 четвертой и пятойгрупп, выходы которых подключеныпопарно к формирователям 13, 1 ч и 15импульсов приращений перемещения, .Выходы Формирователей 13, 1 ч и 15 под 104205ключены к мажоритарным элементам 16 и 17 третьей группы. Резервированный генератор 10 импульсов выполняется по схеме, обеспечивающей синхронность первой и второй последовательностей 5 строб-импульсов по каналам резервирования.формирователи 7, 8 и 9 прямоугольного напряжения содержат элементы НЕ 18 и 19, первую группу элементов И 20, 21, 22 и 23, первые два три триггера 24 и 25, вторую группу элементов И 26, 27, 28 и 29 и вторые два триггера 30 и 31. Первые входы элементов И 20, 21, 22 щ 23 непосредственно и через элементы НЕ 18 и 19 подключены к информационным входам соответствующего формирователя 7, 8 и 9,а вторые их входы - к первому стро 1бирующему входу того же формировате ля. Выходы элементов И 20, 21, 22 и 23 соединены попарно с входами соот" ветствующего триггера 24 и 25.Первый выход триггера 24 соединен с первымивходами элементов И 26 и 28, а второй 2 выход - с первыми входами элемен" тов И 27 и 29, Первый выход триггера 25 соединен с вторыми входами элементов И 26 и 29, а второй выход - с вторыми входами элементов И 27 30 и 28. Третьи выходы элементов И 26, 27, 28 и 29 подключены к второму стробирующему входу соответствующего формирователя 7, 8 и 9Выходы элементов И 26 27, 28 и 29 соедине- м ны попарно с входами триггеров 30 и 31, выходы которых являются выходами соответствующего формирователя 7, 8 и 9Преобразователь работает следую щим образом.Источник 1 переменного напряжения запитывает синусно-косинусный дат-, чик 2 угла, преобразующий угловое перемещение вала в сигналы перемен ного напряжения, промодулированные в функции синуса и косинуса угла поворота вала. Эти сигналы поступают на входы формирователей 3 и 4, на выходах которых формируются сигналы О в виде перепадов прямоугольных напряжений, сдвинутых между собой на 90 эл.град. Сигналы с выходов формирователей 3 поступают на соответствующие входы мажоритарных эле-ментов 5, а сигналы с выходов форми 1 рователей 4 - на соответствующие входы мажоритарных элементов 6.При отсутствии неисправностей на выходах фор мирователей 3 и 4 мажоритарные элементы 5 и 6 выходным сигналам последних вырабатывают перепады напряжений, фронты которых устанавливаются однознацными во времени за счет мажоритарного выбора сигналов.При возникновении неисправности в виде генерации белого шума в одном из формирователей 3 и 4 на его выходе появляется сигнал с высокочастотнымисоставляющими .Несинхронность Фронтов перепадов напряжений, снимаемых с формирователей 3 и 4 первого и третьего каналов при наличии сигнала шума на выходе Формирователя 4 второго, среднего по времени формирования сигнала канала, вызывает, возникновение неустойчивой зоны с высокочастотными составляющими на фронтах перепадов напряжений, снимаемых с выходов мажоритарных элементов 6 трех каналов резервирования.Для исключения помех сигналы с выходов мажоритарных элементов 5 и 6 попарно подаются на соответствующие формирователи 7, 8 и 9; Сигналы поступают непосредственно через элемент НЕ 18 (фиг. 2 ) на первые входы элементов И 20 и 21, на вторые входы которых поступает первая последовательность строб-импульсов с выхода генератора 10. Сигналы с выходов элементов И 20 и 21 поступают на соответствующие входы триггера 24, с выхода. которого снимаются прямой и инверсный сигналы, фронты которых синхронны .с импульсами генератора 10 первой последовательности. Аналогично работает вторая группа элементов 19, 22, 23 и 25 формирователя 7, 8 и 9, на вход которой поступают сигналы с выходов мажоритарных элементов 6 трех каналов резервирования. При наличии на фронтах этих сигналов импульсных помех с выходов триггеров 25 снимаются сигналы также с наличием на фронтах высокочастотных помех, синхронных с импульсами первой последовательности генератора 1 О, При увеличении длительности помехи (низкочастотная составляющая, превышающая по длительности быстродействие триггера ) триггер устанавливается в состояние "0" либо 1 (в зависимости от полярности помехи ), причем фронты сформированных перепа).зервиривания имеют разброс парамет)хв, то при длительности помехи, соизмеримой с быстродействием триггера,возникает несинхронность перепадовс "0" на 1 и обратно,В результате с выходов триггерсв 24 и 25 Формирователей 7, 8 и 9снимаются сигналы, имеющие на фронтах помеху, синхронную с импульсамипервой последовательности генерато-.ра 10,5 О С выходов триггеров 24 и 25 сигналы перекрестно поступают на первыеи вторые входы элементов И 26-29, натретьи входы которых поступает вторая 20последовательность импульсов с выходагенератора 10, сдвинутая относительнопервой последовательности на половину периода цастоты следования импульсов, Сигналы с выходов элементов И 26 529 поступают попарно на соответствую. -щие входы триггеров 30 и 31, С выходов последних снимаются сигналы безимпульсных помех на фронтах, За счетперекрестной связи выходных сигналов ЗОтриггеров 24 и 25 исключаются йолебания сигнала на фронтах переходовс 0 на 1 и обРатно. ПоскотькУфронты выходных сигналов триггеров 25формирователей 7, 8 и 9 несинхронны з 5из-за разброса внутренних параметров,то с выходов триггеров 30 и 31 снимают, ся сигналы также с несинхронными Фронтами,Для исключения нес.нро-,ности сигналы с выходов триггеров 30 и 31 формирователей 7, 8 и 9 поступают на входы соответствующих мажоритарных элементов 11 и 12, с выходов которых снимаются сигналы с синхронными фронтами. Сигналы с выходов мажоритарных элементов 11 и 12 поступают на Формирователи 13, 14 и 15 импульсов приращений перемещения, с выходов Формирователей 13, 14 и 15 снимаются счетные импульсы, число которых пропорционально углу поворота, Импульсы с первых выходов формирователей 13, 14 и 15 поступают на входы мажоритарного элемента 16,а с вторых их выходов - на входы мажоритарного элемента 17, С выходов мажоритарных элементов 16 и снимаются счетные импульсы прямого и ОбраТного вращения. При этом неисправоности, приводящие к возникновению сигнала в виде ймпульсных помех на выходе одного из формирователей 8 и 9, не могут вь)звать возникновение неустойчивых зон на фронтах сигналов с мажоритарных элементов 11 и 12 ввиду синхронности двух остальных сигналов, поступающих на два других входа мажоритарных элементов 11 ц 12 с Формирователей 7, 8 и 9.Таким образом, предлагаемый преобразователь сохраняет работоспособность при одной возможной неисправности, приводящей к возникновению импульсных помех.Экономический эффект от использования изобретения определяется его техническими преимуществами,