Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 М /2 ПИ АН ИЗОБР Т ТВ5. Бюл.Хлев ной (088.8)орское с л. б 08 льство СССР6, 1969.ство СССР9/06, 1970 (проидет С 9/ кое с кл. б ете 2. Авто384118 тотип). 8 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий кодирующий элемент с дорожками, выполненный в системе остаточных классов, считывающие элементы, расположенные по методу двойной щетки, выходы считывающих элементов соединены с соответствующими входами, блока усилителей- формирователей, выход младшего разряда четного основания которого является одноименным выходом преобразователя, а выходы старших разрядов четного основания соединены с информационными входами первого и второго коммутаторов, управляющие входы которых соединены с выходом младшего разряда четного основания блока усилителей-формирователеи, а выходы являются выходами старших разрядов чет 1167733 А ного основания преобразователя, выходы старших разрядов нечетного основания блока усилителей-формирователей соединены с информационными входами третьего и четвертого коммутаторов, управляющие выходы которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом инвертора, выходы третьего, четвертого коммутаторов и выход элемента И являются выходами разрядов нечетного основания преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введен элемент равнозначности, а дорожка младшего разряда нечетного основания кодирую- щего элемента выполнена в виде двоичной последовательности прозрачных и непрозрачных участков с периодом 2 Р; где Р - величина кванта дорожки нечетного основания, выходы младшего разряда нечетного основания блока усилителей- формирователей соединены со входами элемента равнозначности, выход которого соединен со вторым входом элемента И, первый вход инвертора соединен с выходом младшего разряда четного основания блока, усилителей-формирователей, а второй вход с первым выходом младшего разряда нечетного основания блока усилителей-формирователей.111Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота вала в цифровой код системы остаточных классов (СОК), для ввода информации о перемещениях в цифровые вычислительные устройства, в устройства автоматического управления и радиотехнические устройства.Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник света, щелевую диафрагму, считывающие элементы кодовую шкалу, выполненную в системе остаточных классов и установленную неподвижно, щелевая диаграмма выполнена с прозрачными окнами, расположенными для каждого основания на расстоянии, равном величине этого основания и закреплена на валу кодирующего диска 1.Однако этот преобразователь обладает недостаточной точностью, обусловленной неоднозначностью считывания при переходе от одного считывающего элемента к другому. Это проявляется наиболее сильно, если считывающие элементы смещены относительно своего требуемого расположения.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий кодирующий элемент с дорожками, выполненными в системе остаточных классов, считывающие элементы, расположенные по методу двойной щетки, выходы считывающих элементов соединены с соответствующими входами блока усилителей-формирователей, выход младшего разряда четного основания которого является одноименным выходом преобразователя, а выходы старших разрядов четного основания соединены с информационными входами первого и второго коммутаторов, управляющие входы которых соединены с выходом младшего разряда четного основания блока усилителей-формирователей, а выходы являются выходами старших разрядов нечетного основания преобразователя, выходы старших разрядов нечетного основания блока усилителей- формирователей соединены с информационными входами третьего и четвертого коммутаторов, управляющие входы которых соединены с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом инвертора, выходы третьего, четвертого коммутаторов и выход элемента И являются выходами разрядов нечетного основания преобразователя 2.Недостатком этого преобразователя является низкая точность, обусловленная тем, что при переходе от одного периода остатков нечетного основания к другому периоду существуют два повторения нулевого значения. При этом возможно множество различных ситуаций сигналов, комбинации которых могут быть неразличными, что ведет к ошибкам в преобразовании информации.67733 45 50 55 5 1 О 15 20 25 30 35 40 Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворота вала в код.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала и код;- содержащий кодирующий элемент с дорожками, выполненными в системе остаточных классов, считывающие элементы, расположенные по методу двойной щетки, выходы считывающих элементов соединены с соответствующими входами блока усилителей-формирователей, выход младшего разряда четного основания которого является одноименным выходом преобразователя, а выходы старших разрядов четного основания соединены с информационными входами первого и второго коммутаторов, управляющие входы которых соединены с выходами младшего разряда четного основания блока усилителей-формирователей, а выходы являются выходами старших разрядов четного основания преобразователя, выходы старших разрядов нечетного основания блока усилителей-формирователей соединены с информационными входами третьего и четвертого коммутаторов, управляющие выходы которых соединены с выходами элемента И, первый вход которого соединен с выходом инвертора, выходы третьего, четвертого коммутаторов и выход элемента И являются выходами разрядов нечетного основания преобразователя, введен элемент равнозначности, а дорожка младшего разряда нечетного основания кодирующего элемента выполнена в виде двоичной последовательности прозрачных и непрозрачных участков с периодом 2 Р;, где Р - величина кванта дорожки нечетного основания, выходы младшего разряда нечетного основания блока усилителей - формирователей соединены с входами элемента равнозначности, выход которого соединен с вторым входом элемента И, первый вход инвертора соединен с выходом младшего разряда четного основания блока усилителей - формирователей, а второй вход - с первым выходом младшего разряда нечетного основания блока усилителей- формирователей.На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 фрагмент кодирующего элемента дорожек младшего разряда четного и нечетного основания; на фиг. 3 - возможные варианты расположения считывающих элементов на дорожках младших разрядов четного и нечетного оснований.Преобразователь содержит кодирующий элемент 1, считывающие элементы 2 - 8, блок 9 усилителей-формирователей, коммутаторы0 - 13, инвертор 14, элемент 15 равнозначности, элемент И 16, а также шины 17 и 18 выхода преобразователя разрядов четного и нечетного оснований соответственно.В преобразователе кодирующий элемент 1выполнен в системе остаточных классов,причем кодовая дорожка младшего разряданечетного основания представляет собойдвоичную последовательность с периодом,равным 2 Р; (фиг, 2),Такой рисунок кодовой дорожки младшего разряда нечетного основания обусловлен тем, что при кодировании числа Аостатками кь аь , а по основаниямРь Ръ , Рп, где Р - четное, и для которых справедливо равенство ( м и) = 1,значение младшего разряда остатка сс понечетному основанию Р; совпадает со значением младшего разряда остатка с 1 по четному основанию Р;, если при А = и;Р;+х;,и 1 - четное, и значение младшего разрядаостатка сс 1 по нечетному основанию Р инверсно значению младшего разряда остаткаи, по нечетному основанию Р, при нечетном и, .Тии считывающих элементов 2 - 8 определяется способом нанесения кодовых дорожек на кодирующем элементе 1. Имимогут быть фотоэлементы, магнитные головки и др.Выходы считывающих элементов 2 - 8,расположенных по методу двойной щетки, подключены к соответствующим входам усилителей-формирователей 9, выходысчитывающих элементов 3, 4, 7 и 8,соответствующие дорожкам старших разрядов по всем основаниям, подключены черезблок 9 к входам коммутаторов 10 - 13.Коммутаторы0 - 13 осуществляют переключение одного из двух входов на выход.Выходы коммутаторов 10 - 13 являютсявыходными шинами преобразователя. Выходблока 9, соответствующий считывающемуэлементу 2 дорожки младшего разрядачетного основания, подключен к управляющим входам коммутаторов 10 и 11 ивходу инвертора 14, выход которого подключен к входу элемента И 16, другойвход которого соединен с выходом элемента 15 равнозначности, а выход является одной из выходных шин 18 и подключен к управляющим входам коммутаторов 12 и 13. Считывающие элементы 5и 6 младшего разряда нечетного основания подключены через блок 9 к входамэлемента 15 равнозначности. Один извходов элемента 15 равнозначности соединен с управляющим входом инвертора 14.Преобразователь работает следующим образом.В системе остаточных классов число Апредставляется остатками а, иь , аппо основаниям Р 1, Р, , Р(Р - четное).Величина остатка а 1 может быть определена из выраженияА= (ф Р+а1или иначе А=иР+агде и=.Р;35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 Сигнал со считывающего элемента 2, соответствующего младшему разряду а 1 четного основания Р 1, через блок 9 управляет работой коммутаторов 10 и 11. При этом, если значение младшего разряда а равно нуль, то коммутаторы 10 и 11 подключены к выходным шинам 17 запаздывающие считывающие элементы 3. А если значение младшего разряда а 1 равно единице, то коммутаторы 10 и 11 подключают к выходным шинам 17 опережающие считывающие элементы 4.Следует отметить, что кодовая дорожка остатка а 1 четного основания Р представляет собой равномерно чередующуюся последовательность нулей и единиц для любого значения четного основания Рь Это справедливо в силу того, что заканчивается интервал числом Р - 1, которое нечетное, а следующий инвервал начинается нулем, который четен.Когда считывающие элементы 5 и 6 находятся в пределах интервала, для которого и - четное, т. е. на входах элемента 5 равнозначности присутствуют сигналы логического 0, то на этом интервале младший разряд а 1 повторяет младший разряд а (фиг. 2). Поэтому под действием логического 0 на входе инвертора 14 сигнал на его выходе повторяет сигнал на его входе, который через элемент И 16 пройдет на одну из шин 18, так как на выходе элемента 6 равнозначности при одинаковых входных сигналах присутствует сигнал логической 1. Когда считывающие элементы 5 и 6 окажутся в области и;-нечетного интервала, то на входах элемента 15 равнозначности окажутся сигналы логической 1, под действием одного из которых инвертор 14 будет инвертировать значение младшего разряда остатка аь Значение с выхода инвертора 14 будет повторено на выходе элемента И 16. Так, на втором его входе с выхода элемента 15 равнозначности присутствуют сигнал логической 1. При переходе от интервала к интервалу в младшем разряде О подряд следуют два нуля (фиг. 2) . Это обусловлено тем, что каждый интервал заканчивается числом, которое четное, следующий интервал начинается числом О, которое также четное.На границе перехода от интервала к интервалу значение сигналов на выходах считывающих элементов 5 и 6 различны. При этом на выходе элемента 15 равнозначности сигнал равен логическому 0 и, следовательно, на выходе элемента И 16 сигнал также равен логическому 0, что соответствует условию следования под 15ряд двух О при переходе от интервала к интервалу.Таким образом, на выходе элемента И 16 формируется значение младшего разряда а 1 Если его значение равно О, то коммутаторы 12 и 13 подключают к выходным шинам 18 запаздывающие считывающие элементы , Если значение младшего разряда а 1 равно 1, то коммутаторы 12 и 13 подключают к выходным шинам 167733 18 опережающие считывающие элементы 8старших разрядов остатка а.Описанным способом сформированныезначения остатков а и а выводятся пошинам 17 и 18 из преобразователя, 5Предлагаемое устройство обладает болеевысокой точностью работы, которая достигается устранением неразличимых комбинаций, имеющих место в прототипе.1167733 Р 1 ладшийрагунд иепюого асногаюя Силущия 7 иг. 3 Редактор И. КовальчуЗаказ 4444/53ВНИИ Эр Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рау сПатентэ, г. Ужго Нюцепнве13035, МФилиал ППП СоставитеТехред И. ВеТираж.872 Ю. Котовс Корректор ИПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4