Преобразователь угла поворота вала в код

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 19) (11) А б 14 Н 03 И 1 ДО НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ НА ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией, Под ред. А.А.Ахметжанова. М,: Энергия, 1978, с. 177, рис. 6- 1.Авторское свидетельство СССР Р 849263, кл. С 08 С 9/04, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и може быть использовано для связи аналоговых источников информации систем управления с управляющей цифровой вычислительной техникой. С целью повышения точности и расширения диапазон измеряемых углов в преобразователь, содержащий фазовращатель 1, два формирователя 4, 5 импульсов, первый триггер 15, счетчик 27, регистр 29,первый и второй элементы И 21, 22 игенератор 6 импульсов, введены двараспределителя 11, 16 импульсов, второй триггер 20, реверсивный счетчик28, третий и четвертый элементы И 23,24, элемент НЕ 26 и элемент ИЛИ 25,а генератор 6 импульсов выполнен четырехфазным, При переходе фазы выходного сигнала фазовращателя 1 через"О" от меньших углов к большим к содержимому реверсивного счетчика 28добавляется "1" при переходе через"0" от больших углов к меньшим содержимое реверсивного счетчика 28уменьшается на "1". Направление перехода определяется путем сравнениядлительностей старт-стопных импульсов с их наибольшим и наименьшим значениями, В реверсивном счетчике 28формируется код грубого отсчета, который является результатом подсчетаколичества переходов через "0 с учетом их направления. 1 з,п. ф-лы, 4 ил.изменение максимального значения временного интервала на минимальное значение или изменение минимального значения временного интервала на максимальное значение,Максимальному значению временногоинтервала соответствует временнойинтрвал между соседними старт-сигналами,Для преобразования временных интервалов в код используется методпоследовательного счета, при которомпреобразуемый временной интервал,ограниченный старт- и стоп-сигналами,заполняется импульсами от генератора6 импульсов. По старт-сигналу распределитель 11 импульсов формирует три управляющих импульса.Импульс на выходе 12 устанавливает триггер 15 в единичное состояние, разрешая прохождение через элемент И 21 последовательности однотактных импульсов с выхода 7 на счетный вход счетчика 27 точного отсчета. Импульс на выходе 14 устанавливает триггер 20 в нулевое состояние (Фиг,2), По любому прошедшему стоп-сигналу распределитель 11 импульсов Формирует три управляющих импульса; импульс на выходе 18 устанавливает триггер 15 в нулевое состояние, импульс на выходе 17 устанавливает триеггер 20 в единичное состояние, импульс на выходе 19 организует запись содержимого счетчика 27 в соответствующие младшие разряды, а содержимое реверсивного счетчика 28 - в соответствующие старшие разряды регистра 29 (фиг.2),Появление подряд двух старт-сигналов на выходе формирователя 4 импульсов соответствует изменению максимального значения временного интервала на минимальное значение (прохождение полюса в сторону увеличения угла), а появление подряд двух стоп- сигналов на выходе формирователя 5 импульсов соответствует изменению минимального значения временного интервала на максимальное значение (прохождение полюса в сторону уменьшения угла). Преобразователь определяет парные сигналы и формирует на их основе импульс, поступающий на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 28 грубого отсчета, причем импульс на суммирующем входе 1 1282330Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для связи аналоговых источников информации системуправления с управляющей цифровойвычислительной машиной.Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворотавала и расширение диапазона измеряемых углов.10На Фиг.1 приведена блок-схема преобразователя угла поворота вала вкод; на Фиг,2 - временная диаграммаего работы; на фиг.3 - временнаядиаграмма работы генератора импульсов; на Йгг.4 - блок-схема распределителя импульсов.Преобразователь угла поворота вала в код содержит Фазовращатетель 1,шину 2 опроса, шину 3 сброса, Формирователи 4 и 5 импульсов, генератор6 импульсов с выходами 7- 10, распределитель 11 импульсов с выходами12 - 14, триггер 15, распределитель 1625импульсов с выходами 17-19, триггер20, элементы И 21-24, элемент ИЛИ 25,элемент НЕ 26, счетчик 27, реверсивный счетчик 28, регистр 29, Каждыйиз распределителей 11 и 16 импульсовсодержит элементы И 30-32, элементИГИ .33, триггеры 34 и 35.Преобразователь работает следующим образом,В начале работы на шину 3 сбросапоступает сигнал "Начальный сброс", 35по которому триггеры 15 и 20 устанавливаются в нулевое состояние. Нафазовращатель 1 подается синусоидальное напряжение. С фазовращателя 1снимаетсл опорное напряжение, поступающее на блок 4, формирующий стратсигнал, и напряжение, поступающее наблок 5, Формирующий стоп-сигнал(фиг. 1).Формирователи 4 и 5 импульсов вырабатывают страт- и стоп-сигналы припрохождении фазы поцаваемого на нихсинусоидального напряжения черезнуль. Временной интервал, ограниченный страт- и стоп-сигналами, пропорционален сдвигу фаз между опорнымнапряжением и напряжением фазовращателя. Преобразователь обеспечиваетпреобразование последовательностивременных интервалов в двоичный код 55(точный отсчет) и подсчет пройденныхполюсных делений (грубый отсчет). 0прохождении полюса свидетельствуетсчетчика 28 формируется при появлении на выходе блока 4 подряд двух старт-сигналов, а импульс на вычитающем входе счетчика 28 - при появлении на выходе блока 5 двух стоп- сигналов. В результате накапливания этих импульсов формируется код грубого отсчета (фиг.2).При необходимости в информации о величине угла на шину 2 опроса по ступает сигнал, по которому код последней измеренной угловой величины вводится в ЦВМ. Во время опроса запись содержимого счетчика 27 и реверсивного счетчика 28 в регистр 29 15 запрещается.Распределитель 11(16) импульсов работает следующим образом.На шину 3 поступает сигнал "Начальный сброс", по которому триггер 20 35 устанавливается в нулевое состояние. По переднему фронту старт-сигнала, стоп-сигнала триггер 35 устанавливается в единичное состояние.Триггер 34 отслеживает состояние 25 триггера 35 с помощью последовательности тактовых импульсов Г,(Г ), поступающих на счетный вход триггера 34 (фиг.3). При установке триггера 34 в единичное состояние формируется 30 следующая последовательность импульсов на выходах блока 11(16) (фиг.2): импульс установки триггера 15(20) в единичное состояние - выход 12(17), импульс анализа состояния триггера 35 15(20) - выход 13(18), импульс установки триггера 20(15) в нулевое состояние - выход 14(19) (фиг.4).Таким образом, введение грубого отсчета в предложенном преобразова теле по сравнению с известным позволяет повысить точность преобразователя и расширить диапазон измеряемых углов при использовании в качестве датчика многополюсного фазовращателя. 45Формула изобретения1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, 50 первый выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, второй формирователь импульсов, первый триггер, выход которого подключен к первому входу первого эле мента И, выход которого подключен к информационному входу счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу регистра, генератор импульсов, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента И, второй элемент И,выход которого подключен к первомууправляющему входу регистра, шинуопроса, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности вработе и расширения диапазона измеряемых углов, в него введены шинасброса, первый и второй распределители импульсов, второй триггер, третийи четвертый элементы И, элемент ИЛИ,элемент НЕ и реверсивный счетчик,генератор импульсов выполнен четырехфазным, а фазовращатель выполнен многополюсным, первый, второй, третийи четвертый выходы генератора импульсов подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертомууправляющим входам второго распределителя импульсов, а также соответственно к третьему, четвертому, первомуи второму входам первого распределителя импульсов, выходы первого и второго формирователей импульсов подключены к информационным входам соответственно второго и первого распределителей импульсов, второй выходфазовращателя подключен к входу второго формирователя импульсов, шинаопроса подключена к второму управляющему входу регистра и через элемент НЕ - к первому входу второгоэлемента И, первый выход второго распределителя импульсов подключен кБ-входу второго триггера и первомувходу элемента ИЛИ, выход которогоподключен к входу сброса счетчика,второй выход второго распределителяимпульсов подключен к первому К-входу первого триггера, третий выходвторого распределителя импульсов подключен к второму входу второго элемента И и первому входу третьего элемента И, выход которого подключен квторому входу элемента ИЛИ и вычитающему входу реверсивного счетчика,выход которого подключен к второмуинформационному входу регистра, первый выход первого распределителя импульсов подключен к Б-входу первоготриггера, выход которого подключенк первому входу четвертого элементаИ, выход которого подключен к третьему входу элемента ИЛИ и суммирующемувходу реверсивного счетчика, второйвыход первого распределителя импульсов подключен к второму входу четвертого элемента И, третий ьыход пер 12823:30ного распределителя импульсов подключен к первому К-входу второго триггера, выход которого подключен квторому входу третьего элемента И,шина сброса подключена к входам сброса первого и второго распределителейимпульсов, реверсивного счетчика,вторым К-входам первого и второготриггеров, четвертому входу элемента ИЛИ. 10 2, Преобраэователь по п,1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что распределитель импульсов содержит шину логической "1", три элемента И, эле мент ИЛИ и два триггера, счетный вход первого триггера является первым управляющим входом распределителя импульсов, первые входы первого, второго и третьего элементов И являются 20 соответственно вторым, третьим и четвертым управляющими входами распределителя импульсов, первый вход элемента ИЛИ является входом сброса распределителя импульсов, счетный вход второго триггера является информационным входом распределителя импупьсов, выход элемента ИЛИ подключен к К-входу второго триггера, вьход которого поцключен к 0-входупервого триггера, выход которого подключен к вторым входам первого, второго и третьего элементов И, выход второго элемента И поцключен к второму входу элемента ИЛИ, шина логической "1" подключена к 0-входу второго триггера, выходы третьего и первого элементов И являются соответственно первым и вторым выходами распределителя импульсов, выход первого триггера является третьим выходом распределителя импульсов,/5 Проектная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие город,Тираж 899 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Подписноеомитета СССРоткрытийщская наб.,