Многоканальный преобразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1275751 19) 5 И 4 Н ОЗМ 1/2 ЕНИЯ Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское свидетельство СССР В 756447, кл, С 08 С 9/00, 1980.Авторское свидетельство СССР У 991468, кл. С 08 С 9/00, 1983.Устройство числового программного управления "Луч 430", ВЯМ 1 409.010 ТО, гл. 6.6, с. 66-76.Алексенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС.-М.: Радио и связь, 1981, с, 28, рис. 1, 21 б. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством, Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в известный многоканальный преобразователь перемещения в код, содержащий блок датчиков, коммутатор каналов, блок управления,первый и второй модуляторы, преобразователь кода реверсивного счетчикав коды синуса и косинуса, формирователь двух последовательностей импульсов, реверсивный счетчик и блокпамяти, введены дешифратор, вторыереверсивный счетчик и блок памяти,шина сигнала "Сброс". Повышение точности преобразователя достигаетсятем, что датчики включены в контуротслеживания входной информации,за счет чего амплитудный преобразователь аналог-код обеспечивает практически полную реализацию точностипервичных преобразователей. Крометого, хотя возможные помехи, воздействующие на преобразователь, вызывают отработку ложного рассогласования, после окончания действия помехи преобразователь сам корректирует последствия воздействия помехи.Предлагаемый многоканальный преобразователь аналоговой величины в кодобеспечивает выдачу потребителю информации двух видов: во-первых, кодов Б;, а во-вторых, приращений ко-дов Ы что является расширениемфункциональных возможностей по сравнению с другими аналоговыми устройствами. 1 з.п, ф-лы, 1 ил.51 О Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровымвычислительным устройством,Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональныхвозможностей путем включения блокадатчиков в контур отработки сигналарассогласования.На чертеже представлена структурная схема многоканального преобразователя перемещения в код,Преобразователь содержит блок 1датчиков, коммутатор 2 каналов, блок3 управления, генератор 4 опорногонапряжения, первый 5 и второй 6 модуляторы, дешифратор 7, преобразователь 8 кода реверсивного счетчика вкоды синуса и косинуса, формирователь 9 двух последовательностей импульсов, первый 10 и второй 11 реверсивные счетчики, первый 12 и второй 3 блоки памяти, шина 14 команды"Сброс". Блок 3 управления содержитгенератор 15 импульсов и счетчик 16.В качестве датчиков в блоке 1 могут использоваться как круговые датчики типа "вращающийся синусно-косинусный трансформатор", так и датчики линейных перемещений типа линейный индуктосин".Преобразователь работает следующимобразом,Код адреса с первой группы выхода блока 3 управления одновременнос подключением выхода, соответствующего адресу выходного сигнала блокадатчиков, к третьему входу формирователя 9 двух последовательностейимпульсов через коммутатор 2 каналоввыбирает соответствующие коды перемещения и приращения угла поворота,хранящиеся соответственно в ячейкахс данным адресом первого 2 и второго 13 блоков памяти после чегс этикоды записываются в первый 1 О и второй 11 реверсивные счетчики,Код с выходов первого реверсивногосчетчика 10 преобразуется в коды синуса и косинуса в преобразователе 8кода реверсивного счетчика 10 в кодысинуса и косинуса, синусный код подается на кодовые входы первого модулятора 5, а код косинуса - на кодовыевходы второго модулятора 6, На аналоговые входы модуляторов подаетсяопорное напряжение 11, зпьТ с выхода 15 20 25 30 35 40 45 50 55 генератора 4 опорного напряжения. Выходные напряжения модуляторов 5 и 6 поступают на синусные и коинусные обмотки датчиков блока 1.Первый преобразователь в данной схеме не только преобразует входной угол (для линейного индуктосина - линейное перемещение) в электрический сигнал, но и является суммирующим элементом 1,суммируются отслеживаемый угол и сигнал обратной связи).Направление рассогласования с выхода блока. 1 датчиков через коммутатор 2 каналов поступает на третий вход формирователя 9 двух последовательностей импульсов, на первый вход которого подается опорное напряжение с генератора 4 опорного напряжения, а на второй вход - сигнал управления (в момент коммутации каналов) с выхода дешифратора 7,формирователь 9 двух последовательностей импульсов содержит синхронный детектор, фильтр нижних частот, двухпороговый компаратор с двумя выходами и две схемы И, Схема работает следующим образом, На первый вход синхронного детектора подается напряжение рассогласования, а на второй вход - опорное напряжение, продетектированный сигнал с выхода синхронного детектора через ФНЧ подается на двухпороговый компаратор, определяющий знак продетектированного напряжения рассогласования. Наличие зоны нечувствительности и гистерезиса обеспечивает устойчивость в малом и повышает помехоустойчивость всего преобразователя, в частности исключается дробление" счетных импульсов на входах реверсивных счетчиков 10 и 11. Если продетектированное напряжение рассогласования положительно, то на первом выходе двух- порогового компаратора присутствует напряжение логического уровня а на втором "0", и наоборот, при отрицательном напряжении на первом выходе присутствует напряжение логического уровня "0", а на втором С помощью схем И происходит коммутация импульсов, поступающих на первый вход формирователя 9 двух последовательностей импульсов, на соответствующий знаку рассогласования выход.С первого выхода формирователя 9 двух последовательностей импульсов последние поступают на вычитающиевходы реверсивных счетчиков 10 и 11, с второго - на суммирующие, Счет импульсов продолжается до отработки рассогласования, т,е, до тех пор, пока напряжение рассогласования 5 не окажется в интервале значений, задаваемых границами зоны нечувствительности формирователя 9 двух последовательностей импульсов.Таким образом, число в реверсивном счетчике 10 отображает угловое положение вала, который связан с д-ым первичным преобразователем 1, относительно некоторого положения, принятого эа нулевое.15В динамическом режиме работы преобразователя происходит отслеживание изменения углов сС с точностью до1динамической ошибки, зависящей от скорости изменения с . и параметров1реальной схемы преобразователя. Для ускорения процесса отслеживания величины с в начале каждого цикла в1реверсивный счетчик 10 записывается результат предыдущего цикла измере 25 ния Ы , записанный в конце предыдущего цикла в соответствующую ячейку блока 12 памяти, за счет чего сокращается время на отслеживание с;,Реверсивный счетчик 11, включенныйЗО параллельно по суммирующему и вычитающему входам с реверсивным счетчиком 10, также считает импульсы, поступающие с выхода формирователя 9 двух последовательностей импульсов, 35 в него также в начале цикла измерения записывается код из -ой ячейки блока 13 памяти. Однако реверсивный счетчик 11 не включен в контур отслеживания с 1.; и счет импульсов в нем 40 происходит относительно нуля после его сброса по команде сброса в нуль, поступившей по шине 14 команды "Сброс". При этом обнуляется и соот - ветствующая ячейка блока 13 памяти. 45 Команда "Сброс" второго реверсивного счетчика 11 вырабатывается в ЦВМ после записи информации из реверсивного счетчика 11. Таким образом, код в реверсивном счетчике 11 является ко дом приращения величины с за время,1 начиная с момента считывания из него- информации и следующего сразу же за этим сброса его в нуль, при этом отсутствие "лишних" сосчитанных импульсов обеспечивается тем, что считывание информации из реверсивного счетчика 11 и его обеспечивается тем, что считывание информации из реверсивного счетчика 11 и его обнуление происходят во время паузы между счетными импульсами,Предлагаемый многоканальный преобразователь обеспечивает практически полную реализацию точности первичных преобразователей, так как последние включены в контур отслеживания входных углов (для линейных индуктосинов - линейных перемещений).При этом помехи, воздействующие напреобразователь, в частности на линии связи первичных преобразователейс коммутатором 2 каналов, менее опасны, чем для тех схем преобразования,где первичные преобразователи невключены в камеру отслеживания входных углов, так как, если, например,наиболее распространенная импульснаяпомеха вызовет появление на входеформирователя 9 двух последовательностей импульсов сигнала рассогласо-",вания и преобразователь отработаетэто рассогласование, после окончаниядействия помехи преобразователь самскорректирует последствия воздействия помехи, т.е. он обладает фильтрующими свойствами по отношению кпомехам.1Кроме того, включение первичного преобразователя в режиме сравнения углового положения ротора относительно статора с углом вектора магнитной индукции в зазоре первичного преобразователя, который задается сигналами с модуляторов 5 и 6, обеспечивает влияние на результат преобразования только естественной погрешности самого первичного преобразователя, на которую влияет только. погрешность в формировании сигналов запитки датчика, в то время как в известном преобразователе датчики работают в фазовом режиме, что вызывает дополнительные погрешности за счет колебания частоты питания датчиков и нарушения формы питающего напряжения,Предлагаемый многоканальный преобразователь обеспечивает выдачу потребителю информации двух видов: кодов Б, и приращений кодов ЬМ;, что является расширением функциональных возможностей по сравнению с другими аналоговыми устройствами.3 1275Формула изобретения Многоканальный преобразователь перемещения в код, содержащий блок датчиков, выходы которого подключены к аналоговым входам коммутатора каналов, блок управления, первая группа выходов блока управления подключена к адресным входам коммутатора каналов и первого блока памяти, 10 формирователь двух последовательностей импульсов, выходы которого подключены к счетным входам первого реверсивного счетчика, выходы первого реверсивного счетчика соединены с ин формационными входами первого блока памяти и преобразователя кода реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса, выход первого блока памяти подключен к информационному входу 20 первого реверсивного счетчика, генератор опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом формирователя двух последовательностей импульсов, первый и второй модуля в 25 торы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных воэможностей, в него введены дешифратор, шина команды "Сброс , второй реверсивный 30 счетчики второй блок памяти, адресный вход дешифратора подключен к первой группе выходов блока управления, а информационный вход - к второй группе выходов блока управления, которая соединена с входом генератора опорного напряжения, выход дешифратора подключен к второму входу фор 751 бмирователя двух последовательностейимпульсов, счетные входы второгореверсивного счетчика соединены свыходами формирователя двух последо-.вательностей импульсов, выходы второго реверсивного счетчика подключены к информационным входам второгоблока памяти, адресный вход которогосоединен с первой группой выходовблока управления, выход второго блока памяти подключен к информационному входу второго реверсивного счетчика, установочный вход второго реверсивного счетчика соединен с шинойкоманды "Сброс", выход преобразовавтеля кодов реверсивного счетчика вкоды синуса и косинуса соединен спервыми входами первого и второгомодуляторов, вторые входы первогои второго модуляторов подключены квыходу генератора опорного напряжения, выходы первого и второго модуляторов соединены с входами блокадатчиков, выход коммутатора каналовсоединен с третьим входом формирователя двух последовательностей импульсов,2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов и счетчика, выходы старших разрядов счетчика по числу датчиков в блоке являются первой группой выходов блока управления, а выходы младших разрядов счетчика - второй группой выходов блока управления.1275751 Со ставитель Е . ЗамолодчиковРедактор В, Петраш Техред Л.Сердюкова Коррект го ак оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 580/56 Тир ВНИИПИ Государстпо делам изобр 113035, Москва, Ж ж 816 Подписноенного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5