Двухотсчетный преобразователь угол-код

(50 4 Н 03 М 1/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ гг гг.г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВдоем;- гг:г,й.г щ /,(21) 4144082/24-24(7.1) Московский лесотехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 378921, кл. С 08 С 9/04, 1969.Измерительная техника, 1984, В 8, с. 18-21.(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для ввода цифровойинформации об угле поворота в вычислительную машину, Цель изобретения -упрощение преобразователя угол - кодпутем использования одной отсчетнойчасти для формирования грубого и точного отсчетов. Поставленная цель достигается тем, что в двухотсчетныйпреобразователь угол - код, содержащий синусно-косинусный датчик угла,коммутатор каналов, устройства выборки и хранения, блок формированиясигнала рассогласования, регистр последовательных приближений, генератор ЯО 1403372 А 1 опорного сигнала, масштабирующие элементы, компаратор, три одновибратора, генератор тактовых импульсов, три элемента И, введены два регистра, блок согласования отсчетов, элемент И, два элемента ИЛИ, источник напряжениясмещения, инвертор, С целью использования одной и той же отсчетной части время преобразования информации разбито на два неравных цикла, длительность которых пропорциональна числу разрядов в соответствующем отсчете, В течение первого цикла преобразования отсчетная часть, состоящая из блока формирования сигнала рассогласования и регистра последователь- Е ных приближений, обрабатывает информацию от обмоток грубого отсчета двухотсчетного датчика угла, предва- С рительно записанную в устройства выборки и хранения, с последующей за- Я писью ш-разрядного цифрового кода в первый регистр. Во втором цикле пре- веы образования обрабатывается информа- ф ция от обмоток точного отсчета двух ю отсчетного датчика угла, Код грубого вотсчета согласуется с к старшими раз- врядами кода точного отсчета. Во второй регистр записывается ш-к-разрядный код грубого отсчета и и-разрядный ф код точного отсчета. 2 ил.Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для ввода угловой информации в вычисли 5 тельную машину.Цель изобретения - упрощение преобразователя угол - код путем использования одной отсчетной части для формирования грубого и точного отсче тов.На фиг.1 представлена структурная схема двухотсчетного преобразователя угол - код; на фиг.2 - временная диаграмма его работы. 15Преобразователь содержит синуснокосинусный датчик 1 угла, коммутатор 2 каналов, устройства 3 и 4 выборки и хранения, блок 5 формирования сигнала рассогласования, регистр 6 последовательных приближений, регистр 7, блок 8 согласования отсчетов, регистр 9, генератор 10 опорного сигнала, масштабирующие элементы 11, компаратор 12, источник 13 напряжения смещения, 25 элемеж 14 ИЛИ, элемент 15 ИЛИ, одновибраторы 16-18, элемент 19 Исключающее ИЛИ, элементы 20-23 И, инвертор 24, генератор 25 тактовых импульсов.Преобразователь работает следующим Зп образом.Преобразование угла осуществляется за два цикла. В начале первого цикла коммутатор 2 каналов подключает к устройствам 3 и 4 выборки и хранения обмотки грубого отсчета датчика 1 угла. Получаемый на выходе блока 5 формирования сигнала рассогласования (БФСР) сигнал сводится к нулю методом последовательного приближения, а по лучаемый на выходах регистра 6 последовательных приближений (РПП) ш-разрядный цифровой эквивалент угла записывается в регистр 7, с выходов которого поступает на входы блока 8 со гласования отсчетов (БСО). Во втором цикле преобразования обрабатывается информация с обмоток точного отсчета датчика 1. Согласованный с 1 старшими разрядами точного отсчета ш-к разрядный код грубого отсчета с выходов блока 8 и и-разрядный код точного отсчета с выходов РПП 6 записывается в регистр 9.Время преобразования циклического преобразователя определяется периодом опорного сигнала, Временное разделение функций грубого и точного отсчетов, сосредоточенных в единственной отсчетной части, предполагает увеличение вдвое времени преобразованияпри стандартном решении этой задачи.Число разрядов грубого отсчета обычнов полтора- два раза меньше числа разрядов точного отсчета. Поэтому суммарное время преобразования возможноуменьшить за счет перераспределениявремени преобразования между отсчетами в соответствии с этой величиной.Этой цели служит источник 13, смеща"ющий нулевой уровень компаратора 12,Генератор 10 опорного сигнала вырабатывает два выходных сигналазМ 1 и созь 1, первый из которых(фиг.2 а).служит для питания датчика1, а оба вместе позволяют получитьна масштабирующем элементе 11 сигналпромежуточной фазы (фиг,2 б) для формирования импульсов записи в устрой"ства выборки и хранения (УВХ).Цикл преобразования грубого отсчета начинается по фронту выходногосигнала компаратора 12 (фиг.2 в), ацикл преобразования точного отсчетапо его спаду,Ввиду различной длительности циклов преобразования сигналы записи вУВХ (фиг.2 г) возможно совместить вовремени с амплитудным значением входного сигнала только в одном из циклов. Целесообразно записывать наибольший по амплитуде сигнал в циклеточного отсчета, тогда некоторая потеря точности за счет уменьшения диапазона информационного сигнала вгрубом отсчете не сказывается на конечный результат, поскольку грубыйотсчет согласуется с точным,Изменение знака сигнала рассогласования в цикле грубого отсчета необходимо ввиду считывания информациив отрицательный полупериод опорногосигнала и осуществляется на элементе19 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.Управление коммутатором 2 каналовосуществляется сигналами с выхода .компаратора 12. По переднему фронтуэтого сигнала одновибратор 16 вырабатывает импульс записи в УВХ 3 и 4,по заднему фронту которого запускается генератор 25 тактовых импульсов,поступает на соответствующий вход регистра последовательных приближений.В цикле грубого отсчета сигнал рассогласования инвертируется на выходеэлемента 19, на управляющий вход ко"торого поступает единичный уровень свыхода компаратора. Спад ш+1 разряда регистра 6 (фиг.2 д) через открытый единичным уровнем компаратора элемент 20 И и элемент 15 ИЛИ останавли 5 вает генератор тактовых импульсов и поступает на стартовый вход регистра 6. Сигнал с выхода элемента 15 запускает одновибратор 18, который вырабатывает импульс (фиг,2 е), который через открытый положительным уровнем компаратора элемент 21 И поступает на вход записи в регистр 7. Первый цикл преобразования закончен.По спаду сигнала с выхода компара тора 12 коммутатор 2 подключает к входам устройств 3 и 4 выборки и хранения обмотки точного отсчета двухотсчетного датчика 1, а одновибратор 17 вырабатывает импульс записи в УВХ, 20 По заднему фронту импульса записи в УВХ запускается генератор 25 тактовых импульсов. Сигнал рассогласования не инвертируется, спад ш+1 разряда РПП не вызывает остановку генератора 25 тактовых импульсов, так как на. элементы 19 и 20 поступает нулевой потенциал с компаратора, Спад сигнала. Окончание преобразование РПП (фиг,2 ж) через открытый потенциалом с выхода " 30 инвертора 24 элемент 23 вызывает остановку генератора тактовых импульсов (фиг,2 з). Сигнал с выхода элемента 23 И поступает на вход элемента 15 ИЛИ и вызывает запуск одновибратора 18, Импульс с выхода одновибратора 18 через открытый единичным потенциалом с выхода инвертора 24 элемент 22 И поступает на вход записи регистра 9 (фиг.2 и), 40К существенным отличиям преобразователя от известных относится временное разделение функций грубого и точного отсчетов, сосредоточенных в единственной отсчетной части, и рас пределение времени преобразования между циклами пропорционально числу разрядов в соответствующем отсчетеформула изобретенияДвухотсчетный преобразователь угол - код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора каналов, два устройства выборки и хранения, входы управления. которых объединены, а выходы подключены к аналоговым входам блока формирования сигнала рассогласования, регистр послеловательных приближений, выходы и-разрядов которого подключены к цифровым входам блока формирования сигнала рассогласования, генератор опорного сигнала, первый выходкоторого подключен к входу датчика угла, а первый и второй выходы через соответствующие масштабирующие элементы объединены и подключены к первому входу компаратора, выход которого подключен к входу первого одновибратора, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому входу регистра последовательных приближений, второй и третий одновибраторы, первый, второй и третийэлементы И, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения, в неговведены первый и второй регистры,блок согласования отсчетов, четвертыйэлемент И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инвертор, источник напряжения смещения, выход которого подключен к второму входу компаратора, выход которогоподключен к управляющему входу коммутатора каналов, к входу второго одновибратора, к первым входам элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первого и второгоэлементов И, и через инвертор к первым входам третьего и четвертого элементо И, ш-старших разрядов регистрапоследовательных приближений подключены к входам первого регистра, выходы которого подключены к первой группе входов блока согласования отсчетов, к второй группе входов которого подключены 1 с-старших разрядов регистра последовательных приближений, (ш)-разрядных выходов блока согласования отсчетов подключены к первой группе входов второго регистра, вторая группа входов которогосоединена с и-разрядами регистра последовательных приближений, выход блока формирования сигнала рассогласования подключен к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к информационному входурегистра последовательных приближений, управляющий вход которого соединен с входами третьего одновибратора, первым входом генератора тактовых импульсов и подключен к выходампервого элемента ИЛИ, выход регистра последовательных приближений подключен к второму входу четвертого эле 5 14 мента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом (в+1) разряда регистра последовательных приближений, выходы первого и второго одновибраторов подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу генератора 03372тактовых импульсов и к входам управления устройств выборки и хранения, информационные входы которых соединены с выходами коммутатора каналов, выход третьего одновибратора подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к входам управления первого и второго регистров соответствен но.ееаСоставитель М.СидороваТехред,М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко Редактор Н,Горват Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 3005/56 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, у . рл. П оектная 41 1 1 11 1