Преобразователь углового перемещения в код

, (21) (22) (46) (72) (53) сдвигаюин вход д которого поступаили еля синока управпереклю наифив ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 3904739/24-2404.06.8523,12,86, Бюл. Р 47М.Г. Месропов681.325(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР В 855708, кл. С 08 С 9/00, 1979.Авторское свидетельство СССР У 607249, кл. С 08 С 9/04, 1974. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи а логовых источников информации с ц ровым вычислительным устройством. С целью повышения помехоустойчивости преобразователь, содержащий синуснокосинусный вращающийся трансформатор (СКВТ), источник синусоидального напряжения, первый переключатель, Фазосдвигакиций элемент, компаратор, генератор импульсов, блок управления, счетчик, первый триггер, первый, второйи третий элементы И, введены второй переключатель, второй и третий триггеры, формирователь импульсов, первый и второй элементы ИЛИ. Синус- но-косинусный вращающийся трансформатор работает в режиме пульсирующего поля, Выходные сигналы СКВТ через 801279070 первый переключатель и фа щий элемент поступают на компаратора, на другой вх через второй переключател ет опорное напряжение + УРабота преобразова хронизируется сигналами б ления. В первом положении чателеи выходное напряжение Фазосдвигающего элемента опережает по фазепитающее СКВТ напряжение на величину, пропорциональную углу поворота.Компаратор вырабатывает начало первого временного интервала. Затемсрабатывает второй переключатель, икомпаратор вырабатывает начало второго временного интервала, После переключения первого переключателя выходной сигнал Фазосдвигающего элемента отстает по фазе от питающего СКВТнапряжения на угол, пропорциональныйуглу поворота СКВТ. При двух положениях второго переключателя компаратор вырабатывает сигналы окончанияпервого и второго временных интервалов соответственно. С помощью первого и второго триггеров и трех элементов И временные интервалы преобразуются в число импульсов, которые подсчитываются счетчиком. 2 з.п. ф-лы.Изобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя путем уменьшения влияния случайных наводок,На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на Фиг.2 -временная диаграмма его работы.Преобразователь содержит синуснокосинусный вращающийся трансформатор(СКВТ) 1, источник 2 синусоидального15напряжения, первый переключатель 3,фазосдвигающий элемент 4, компаратор5, генератор 6 импульсов, блок 7 управления, первый 8, второй 9 и третий 10 триггеры, первый 11, второй2012 и третий 13 элементы И, первый14 и второй 15 элементы ИЛИ, Формирователь 16 импульсов, счетчик 17, второй переключатель 18, шины 19 и 2025опорных напряжений противофазной полярности,Блок 7 управления содержит первый2.1 и второй 22 триггеры, счетчик 23и дешифратор 24, Формирователь 16 импульсов содержит интегратор 25 и ком- ЗОпаратор 26.Цикл преобразования угла в код занимает три периода опорного напряжения Пд (Фиг. 2) источника 2 синусоидального напряжения. В начале первого периода опорного напряжения Птриггеры 8 и 9 установлены в исходноеположение сигналом П, выработаннымсчетчиком 23 в предыдущем цикле преобразования. Триггер 10 установлен 40в исходное положение напряжением П,выработанным дешифратором 24 в предыдущем цикле преобразования. На информационный вход триггера 9 поступаетс выхода триггера 22 сигнал Пс логической "1", Напряжение П поступает на первичную обмотку СКВТ 1 и вызывает появление на его вторичных обмотках амплитудно-модулированногонапряжения, пропорционального синусу 5 Ои косинусу угла с поворота ротораСКВТ 1. Управляющее переключателем3 напряжение П 6, вырабатываемое счетчиком 23 блока 7 управления, равнонулю и поэтому контакты переключателя 3 находятся в положениях 3,1 и3,3. Выходные напряжения вторичныхобмоток СКВТ 1 через контакты переключателя 3 поступают на входы фазосдвигающего элемента 4, на выходе которого фазовый сдвиг напряжения 1 (фиг. 2) пропорционален углу сс поворота ротора СКВТ 1. Напряжение 11 поступает на первый вход компаратора 5. К второму входу компаратора 5 подсоединены через переключатель 18 опорные напряжения Пи П, (приОП 1 опчем П= - 0) с шин 19 и 20 опорных напряжений.Контакты переключателя 18 находятся в исходном положении 18.1, и к 1второму входу компаратора 5 подсоединено напряжение П,О. Компаратор 5 формирует сигнал 0в момент равенства напряжения П с выхода элемента 4 и опорного напряжения По . Первый положительный перепад найряжения Пустанавливает на первом выходе П,триггера 9 потенциал логической " 1" в момент времени(начало временного интервала д 1 пропорционально углу сс поворота ротора СКВТ 1, фиг. 2).Напряжение логической "1" поступает на входы элементов И 11 и 12. Элемент И 11 закрыт потенциалом логического 0 с прямого выхода триггера 8, а элемент И 12 открывается и импульсы с прямого выхода триггера 21 блока 7 управления через элемент ИЛИ 15 поступают на счетчик 17. Импульсы с выхода триггера 21 имеют частоту в два раза ниже, чем импульсы с выхода генератора 6 импульсов. Счетчик 17 начинает заполняться высокочастотными импульсами, Эти же импульсы через элемент ИЛИ 14 поступают на вход Формирователя 16, представляющего из себя последовательно соединенные интегратор 25 и компаратор 26, формирующий крутые фронты, необходимые для срабатывания триггера 10. Через промежуток времени Т, определяемый постоянной времени интегратора 25, на выходе формирователя 16 устанавливается сигнал логической "1", положительный фронт которого переводит триггер 10 в единичное положение и контакты переключателя 18 переводятся в положение 18,2, На второй вход компаратора 5 поступает напряжение Пс О, Компаратор 5 формирует перепад напряжения .П при ра- венстве напряжений Ц и опорного напряжения По,. Положительный перепад напряжения Пустанавливает на3 1279 О прямом выходе триггера 8 напряжение логической "1" в момент времени (начало временного интервала дТгпропорционального углу -с поворота ротора СКВТ 1). В момент времени52 закрывается элемент И 12 и прекращается поступление импульсов триггера 21 на счетчик 17, В этот момент времениоткрывается элемент И 11, и импульсы генератора 6 импульсов через элемент ИЛИ 15 начинают заполнять счетчик 17. В середине второго периода напряжения У сигнал Б переводит контакты переключателя 3 положения 3.2, 3,4. На выходе фазосдвигающего элемента 4 Формируется сигнал У., фаза которого пропорциональна углу (- Ы) поворота ротора СКВТ 1. Сигнал Б устанавливает на прямом выходе триггера 10 потенциал логического нуля, и контакты переключателя 18 устанавливаются в исходное положение 18. 1, подключая на второй вход компаратора 5 опорное напряжение БО. Положительный перепад напряжения У , сформированного компаратором 5 в момент равенства напряженияопорному напряжению Б, устанавливает на прямом выходе триггера 9 потенциал логического нуля. Этот по- З 0 тенциал устанавливается в момент времени С, пропорциональный углу (- с) поворота ротора СКВТ 1 и запирает элемент И 11. Импульсы генератора 6 импульсов перестают заполнять счет чик 17, Одновременно открывается элемент И 13 и разрешается прохождение импульсов триггера 21 через элемент ИЛИ 15 на счетчик 17.Таким образом, на выходе триггера 40 9 формируется первый временной интервал М пропорциональный удвоен.ному измеряемому углу д поворота ротора СКВТ 1. Из выходных импульсов элемента ИЛИ 14 формирователь 16 Формирует сигнал, устанавливающий на выходе триггера 10 напряжение логической "1". Контакты переключателя 18 переводятся в положение 18,2 и на вход кбмпаратора 5 подключается опорное напряжение И, О. В момент компаратор 5 формирует перепад напряжения, который устанавливает на прямом выходе триггера 8 потенциал логического нуля. Этим потенциалом 55 закрывается элемент И 13 и импульсы триггера 21 перестаютзаполнять счетчик 17. Таким образом на выходе 70триггера 8 сформирован временной интервал дг, пропорциональный удвоен-.ному значении измеряемого угла й.поворота ротора СКВТ 1, Временные интервалы дС и дС Формируются триггерами 8 и 9 одновременно во времени иимеют отрезок времени Т - , который3заполняется импульсами генератора 6.Отрезки времени Т - 1изаполняются импульсами генератора 6,поделенными на два три гером 21 иимеющими частоту в два раза ниже посравнению с импульсами, заполняющимиотрезок времени- . Таким образом, на момент времени Т окончания4временного интервала д С в счетчике17 оказывается число импульсов, пропорциональное сумме двух временныхинтервалов дЕ и 4 С, .Времена Т, (Фиг. 2, У ) необходимы для исключения срабатываниятриггеров 8 и 9 до окончания переходных процессов при коммутации переключателя 3, Получение двух временныхинтервалов, пропорциональных углу поворота, с дальнейшим усреднением позволяет уменьшить погрешности преобразования, вызываемые высокочастотнымишумами и высшими гармоническими;составляющими в напряжении питанияСКВТ,Формула и з о б р е т е н и я1. Преобразователь углового перемещения в код, содержащий синуснокосинусный вращающийся трансформатор, вход которого соединен с выходом источника синусоидального напряжения, а выходы подключены к информационным входам первого переключателя, выходы первого переключателя подключены к входам фазосдвигающего элемента, выход которого подключен к одному входу компаратора, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, блок управления, первый выход которого подключен к установочному входу счетчика, второй выход - к управляющему входу первого переключателя, первый триггер, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемента И, второй и третий элементы И, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости преобразователя, в него введены второй переключатель, второй и третий тригге 1279070ры, формирователь импульсоп, первый и второй элементы ИЛИ, первый и вторая шина опорных напряжений, выход генератора импульсов подключен к входу блока управления, первый выход которого подключен к К-входам первого и второго триггеров, третий выход подключен к 0-входу второго триггера, четвертый выход - к входу третьего триггера, а пятый выход - к первым входам второго и третьего элементов И, выход компаратора подключен к С-входам первого и второго триггеров, прямой и инверсный выходы первого триггера подключены к вторым входам третьего и второго элементов И соответственно, прямой выход второго триггера подключен к третьим входам первого и второго элементовИ и к 0-входу первого триггера, инверсный выход второго триггера подключен к третьему входу третьего элемента И, выходы второго и третьего элементов И через первый элемент ЮП 4 подключены к входу формирователя импульсов, выход которого подключен к С-входу третьего триггера, инверсный выход третьего триггера подключен к Э-входу того же триггера, а прямой выход третьего триггера подключен к управляющему входу второго переключателя, информационные входы которого соединены с первой и второй шинами опорных напряжений, а выход подключен к другому входу компаратора, выходы первого, второго и третьего элементов И через второй элемент ИЛИподключены к информационному входу;.четчика,2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блокуправления содержит первый и второй триггеры, счетчик и дешифратор,С-вход первого триггера являетсявходом блока управления, инверсныйвыход первого триггера подключен кВ-входу того же триггера, а прямойвыход - к информационному входусчетчика, первый выход счетчика яв 15 ляется первым выхоцом блока управления и подключен к нулевым входамсчетчика и первого триггера, второйвыход счетчика является вторым выходом блока управления, группа выхо 20 дов счетчика подключена к входам дешифратора, первый и второй выходыкоторого подключены к входам второготриггера, выход второго триггера,третий выход дешифратора и прямойвыход первого триггера являются соответственно третьим, четвертым и пятым выходами блока управления.3. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что форми 30 рователь импульсов содержит последовательно соединенные интегратор икомпаратор, выход которого являетсявыходом формирователя импульсов, авход интегратора является входом формирователя импульсов,127,9070 оставитель А. Смирнехред А.Кравчук утяг Корректор дактор А. Воров П а ССТираж 816 Государственного делам изобретений осква, Ж, Раушсно каз 6854/58 ко ткрытии Не 3035 я на Про твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4