Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЗИ 1/ 1 н оз и 1 5 4 ИЗ ЕН ЬС ключей, пяты ния подключе и чет ,блока ертогуправлблока ых торому времени ч а юреобразовани а в код, о т входуногощ и й те и быстр верто входу ключа н ния к лю ч отлок им- ыре три ва инек ат ог торого вхо- ентов через торым ентов етье вход блоподи четфферен- етвер о етс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВ(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 409262, кл, С 08 С 9/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Н 732951, кл, С 08 С 9/00, 1980 (прототип).(54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий синусно-косинусный датчик, синусный выход которого подключен к информационному входу первого ключа и первому входу определителя октантов, а косинусный выход подключен к информа-. ционному входу второго ключа и второму входу определителя октантов, выходы первого и второго ключей подключены к входу выпрямителя, выход третьего ключа через последовательно соединенные интегратор и компаратор подключены к первому входу блока преобразования временного интервала в код, первый выход которого подключен к первому входу дешифратора, выход которого является выходом преобразователя, выход выпрямителя подключен к информационному входу четвертого ключа, выход определителя октантов подключен к второму входу дешифратора, второй выход блока преобразования временного интервала в код подключен.к первому входу блока управления, первый, второй, третий . и четвертый выходы которого подключены к управляющим входам, соответственно, второго, первого, третьего ЯО 1145479 с я тем, что, с целью упрощееобразователя и повышения его действия, в него введен инвыход которого подключен к интегратора, выход четвертого подключен к входу инвертора, определителя октантов подклювторому входу блока.управлеыход выпрямителя подключен ормационному входу треть 2. Преобразователь по п. 1,л и ч а ю щ и й с я тзм, что буправления содержит генераторпульсов, делитель частоты, четэлемента И, два элемента ИЛИ,гер, дифференцирующий элемент,дешифратора,входы которых обьедны и являются вторым входом блравления, выход первого дешнфрподключен к первым входам перви второго элементов И, выход вдешифратора подключен к первымдам третьего и четвертого элемИ, выход генератора импульсовделитель частоты подключен к ввходам второго и третьего элемИ, первому входу триггера и трвыходу блока управления, второтриггера является первым входока управления, выход триггераключен к вторым входам первоговертого элементов И, входу дицирующего элемента и являетсятым выходом блока управления,дифференцирующего элемента явл1145479пятым выходом блока управления, вы- Рого и четвертого элементов И ходь. первого и третьего элементов И подключены к входам второго элеподключены к входам первого элемента. мента ИЛИ, выход которого яв- ИЛИ, выход которого является первым , ляется вторым выходом блока упвыходом блока управления, выходы вто- Равления.Изобретение относится к автоматике в код подключен к первому входу блокаи вычислительной технике и может быть управления, первый, второй, третий ииспользовано для связи измеряемой четвертый выходы которого подключеныаналоговой величины, представленной к управляющим входам, соответственв виде угла поворота входного вала, 5 но, второго, первого, третьего ис цифровым вычислительным устройст-. ,четвертого ключей, пятый выход бловом. ка управления подключен к второмуИзвестен преобразователь угла по- входу блока преобразования временноворота вала в код, содержащий синус- го интервала в код, выходы синусноно-косинусный датчик, определитель .косинусного датчика подключены коктантов, выпрямители, ключи, схемувходам блока сравнения, выход котосравнения, блок управления, интегра- рого подключен к первому входу блотор, .компаратор блок преобразования ка управления, вход сннусно-косинусвременного интервала в код, вычисли- ного датчика объединен с входом опортель 1.13 . ного источника выход которого подНедостатком известного преобразо- ключен к информационному входу тревателя является значительная погреш- тьего ключа 23 .ность преобразования напряжений с си- Недостатками известного преобразонусной и косинусной обмоток датчика вателя являются низкое быстродействиев постоянное напряжение из-за. нали- О и его сложность,чия двухвыпрямителей, Цель изобретения - упрощение и поНаиболее близким техническим реве- вышение быстродействия преобразованием к предлагаемому является пре- теля.обраэователь угла поворота вала вкод, содержащий синусно-косинусный 5 Поставленная цель достигается тем,датчик синусный выход которого под- . что в преобразователь угла поворотаключен к информационному входу нер- . вала в код,. содержащий синусно-косивого ключа и первому входу определи- нусный датчик, синусный выход кото гтеля октантов, а косинусный выход под-, Рого подключен к информационному вхоключен к информационному входу вто-. 30 ду первого ключа и нервому входу оп;рого ключа и второму входу определиределителя октантов, выходы первоготеля октантов,выходы первого и вто- и второго ключей подключены к входурого ключа подключены к входу выпря- ,выпрямителя, выход которого подклюмителя, выход третьего ключа через чен к информационному входу четверпоследовательно соединенные интегратор того ключа, выход третьего ключа чеи комнаратор подключены к первому рез последовательно соединенные интевходу блока преобразования временного гратор и компаратор подключены к .интервала в код, первый выход которо- первому входу блока преобразованияго подключен к первому входу дешифра- временного интервала в код, первыйтора, выход которого является выходом щ выход которого подключен к первомупреобразователя, выход выпрямителя входу дешифратора, выход которогоподключен к информационному входу чет- является выходом преобразователя,вертого ключа, выход определителя ,выход выпрямителя подключен к инфороктантов подключен к второму входу мационному входу четвертого ключа,дешифратора, второй выход блока выход определителя октантов подклюпреобразования временного интервала, чен к второму входу дешифратора,3 114547 второй выход блока преобразования временного интервала в код подключен к первому входу блока управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены к управляющим входам, соответственно, второго, первого, третьего и четвертого ключей, пятый выход блока управления подключен к второму входу блока преобразования временного интервала 10 в код, введен инвертор, выход которого подключен к входу интегратора, выход четвертого ключа подключен к входу инвертора, выход определителя октантов подключен к второму входу блока управления, выход выпрямителя подключен к информационному входу третьего ключа.При этом блок управления содержоч, генератор импульсов, делитель часто,ты, четыре элемента И. два элемента ИЛЙ, триггер, дифференцирующий элемент, два дешифратора, входы которых объединены и являются вторым входом блока управления, выход первого дешифра- тора подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход второго дешифратора подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, выход генератора импульсов через делитель частоты подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, первому входу триггера и третьему выходу блока управления, второй вход триггера является первым входом блока управления, выход триггера подключен к вторым входам первого и четвертого элементов И, входу дифференцирующего элемента и является четвертшм выходом блока управления, выход дифференцирующего элемента является пятым выходом блока управления, выходы первого и третьего элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом блока управления, выходы второго и четвертого элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока управления. На чертеже приведена схема преобразователя.Преобразователь содержит синуснокосннусный датчик 1, ключи 2-5, выпрямитель 6, инвертор 7, интегратор 8, компаратор 9, блок 1 О преобразования временного интервала в код, блок 9 411 управления, определитель 12, октантов, дешифраторы 13, 14 и 15, генератор 16 импульсов, делитель 11 частоты, элементы И 18-21, элементы ИЛИ 22, 23, триггер 24, дифференцирующий элемент 25, выходная шина 26.Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом,Определитель октантов 12 формирует код номера октанта, в соответствии с которым блок управления 11 вырабатывает первый временной интервал определенной длительности, в течение которого открываются ключи 2(3) и 4. Через ключ 2(3) на вход выпрямителя 6 поступает меньшее из выходных напряжений синусно-косинусного датчика 1, которое интегрируется в интеграторе 8 в.течение заданного временного интервала. На выходе интегратора 8 формируется напряжение, пропорциональное заданному интервалу и величине входного сигнала.После этого ключи 2(3) и 4 закрываются, а ключи 3(2) и 5 открываются. На вход интегратора 8 поступает большее из выходных напряжений синус- но-косинусного датчика 1 (Я) проти 6 оположное по знаку Мм .Инверсию напряжения Н 8 осуществляет инвертор 1. Одновременно с открыванием ключей 3(2) и 5 с блока 11 управления на вход блока 10 преобразования временного интервала в код поступает старт-импульс, блок 10 начинает измерение второго временного интервала. Когда напряжение на интеграторе 8 достигнет нуля, компаратор 9 формирует стоп- импульс, поступающий в блок 10 как конец второго временного интервала. Одновременно со стоп-импульсом с выхода блока 10 поступает импульс в блок 11 управления, по которому закрываются ключи 3(2) и 5.В блоке 10 формируется измеренный код (Яд), пропорциональный Я =д или ф = СВОА ( А-. угол поворота входного вала) в пределах одного октанта, который поступает в дешифратор 13, где происходит формирование полного значения кода 26 угла (Ф-) путем тригонометрического преобразования кодовй=агсЬ Ин Ь=гЯ ИнИмпульсы требуемой длительности для управления работой ключей 2-5 .114547 формируются в блоке 11 управления, который работает следующим образом.Импульсы высокой частоты с генератора 16 импульсов поступают на вход делителя 17 частоты, на выходе кото рого формируется последовательность импульсных сигналов, длительность которых определяет длительность пер-. вого временного интервала, вырабатываемого блоком 11 управления.10На выходе дешифратора 14(15) формируется логический уровень для подключения меньшего из выходных напряжений синусно-косинусного датчика 1. На выходе дешифратора 14.высокий уровень формируется в первом, четвертом, пятом и восьмом октантах,а на выходе дешифратора 15 высокий уровень формируется во втором, третьем, шестом и седьмом октантах. 20В зависимости от потенциального сигнала на выходе дешифратора 14(15) положительный импульс с выхода делителя 17 частоты через элементы И и ИЛИ 21 и 23 (19 и 22) поступает на фб первый (второй) выход блока 11 управления, а также непосредственно на единичный вход триггера 24 и четвертый выход блока 11 управления,На выходе триггера 24 формируется 30 импульс, передний фронт которого совпадает с задним фронтом выходного им 9пульса делителя 17 частоты, а дли тельность зависит от момента появления импульса на нулевом входе триг-, гера 24 и соответствует длительности второго временного интервала.Сформированный импульс с триггера 24 поступает на третий выход блока.11 управления и на вход дифференцирующего элемента 25, а в зависимости от логического уровня на выходе дешифратора 14(15) через элементы И и ИЛИ и 22 (20 и 23) поступает на второй (первый) выход блока управления.На выходе дифференцирующего элемента 25 формируется короткий по длительности импульс, который поступает на пятый выход блока 11 управления, для синхронизации работы блока 10 преобразования временного интервала в код.Исключение из цикла преобразования времени на преобразование опорного сигнала позволяет примерно вдвое повысить быстродействие преобразователя, структура которого упрощается за счет исключения опорного источника и блока сравнения. Экономический .эффект от использования данного преобразователя обусловлен его техническими преимущест- вами.Ф1145479 Составитель В.Подолянедактор А.Долинич ТехредМ Надь Корректор О.Тиго лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ктная,Заказ 1188/43 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам иэобрете 113035, Москва, Ж-З872 Подписного комитета СССРий к открытийРаушская наб., ц.