Преобразователь уго-код

1Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик439836 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Зависимое от авт, свидет ьства - 785/18-2(51) М. Кл. 6 08 с 9/ присоединением заявки осударственный камнте Совета Министров ССС по делам изааретений и открытииюрите681.34 (088. публиковано 15.08,74, Бюлл ата опубликования описани епь М 3014.03,75(72) Автор изобретения Е Л т анкин 1) Заявите 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД 2рователя фазового импульса, Выход формпрователя напряжения питания через пороговое устройство подключен ко входу инвертора,Выходы блока согласования соединены совходами блока определения направления перемещенияНа фиг, 1 приведена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 и фпг, 3 -временные диаграммы, поясняющие егоработу,Выход генераторов 1 импульсов соединенсо счетным входом счетчика 2 точного отсчетаи формирователя напряжения питания 3, выход которого через первый формировательфазового импульса 4 соединен с одним управляющим входом счетчика точного отсчета, идругому управляющему входу которого черезпоследовательно соединенные второй формирователь фазового импульса 5, фазорасщепптель б и датчик угла 7 подключен выход формирователя напряжения питания 3 и порого.вого устройства 8, выход которого соединен синвертором 9.Блок согласованиялогическое устройствдовые схемы И 1115, триггеры задержкдельными входамп 2И 21 - 24, Входы19 соединены соотв(22) Заявлено 24.03.72 (21 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при автоматизации различных систем на основе цифровых вычислительных машин.Известны преобразователи угол-код, содержащие генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика точного отсчета и входом формирователя напрякения питания, выход которого через первьй формирователь фазового импульса соединен с одним управляющим входом счетчика точного отсчета, к другому управляющему входу которого через последовательно соединенные второй формирователь фазового импульса, фазорасщепптель и датчик угла подключен выход формирователя напрякения питания. Выходы блока определения направления перемещения подклочены ко входам реверсивного счетчика грубого отсчета,Недостатком известных устройств является наличие неоднозначности считывания в диа. назоне углов, превы 1 пающих полный оборот ротора датчика.Целью изобретения являстся расширение диапазона преобразования углов.Это достигается тем, что в преобразователь введены пороговос устройство, инвертор и блок согласования. Входы блока согласования соединены соответственно с выходами порогового устройства, нпвертора и второго форми 10 представляет собой о, включающее двухвхо - 14, элемент задержки и 1 б - 19, триггер с раз- О, трехвходовые схемы триггеров задержки 1 б - етственно с выходамидвухвходовых схем И 11 - 14, выходы триггеров задержки 16 - 19 соединены со входами трехвходовых схем И 21 - -24, выходы которых подключены ко входам триггера с раздельными входами 20, Входы блока Огл .-Ования 10, являющиеся входами двухвходовых схем И 11 - 14, соединены соответственно с выходами порогового устройства 8 и инвертора 9. Ко вторым входам двухвходовых схем И 11 и 13 подключены выход второго формирователя фазового импульса 5 и вход элемента задержки 15, выход которого соединен со вторыми входами двухвходовых схем И 12 и 14. Выходы блока согласования 10, являющиеся выходами трехвходовых схем совпадения 21 - 24 и триггера с раздельными входами 20, подключены ко входам блока определения направления перемещения 25, который включает триггер реверса 26 и последовательно соединенные дифференцирующий формирователь 27 и элемент задержки 28.Выходы элемента задержки 28 и триггера реверса 26, являющиеся выходами блока определения направления перемещения 25, подключены ко входам реверсивного счетчика грубого отсчета 29. Выходы трехвходовых схем И 21, 22, 23 и 24 соединены со входами триггера реверса 26.Выходы триггера с раздельными входямп 20 соединены со входами дифференцируощсго формирователя 27.Работа преобразователя происходит следующим образом,Формирователь напряжения питания 3, представляющий собой сг-разрядный счетчиковый делитель с частотно-избирательным выходным усилителем, преобразует высокочастотные импульсы, поступающие от генератора 1 с частотой г, в сихусоидальное однофазное напряжение и частоты о (см. фиг. 2) . Выходные напряжения ии ссдатчика угля 7 поступают на фазорасщепитель 6, выходное напряжение которого и , смещеннос на фазо. вый угол -,. относительно и, поступает на ВХОД ВтОРого фОРмиРОВатсл 51 1)азовоО пм. пульса 5.Формирователи фазовых импульсов 4 и 5 срор)руОт импульсы е и е; один раз за период в моменты, когда пх входные напряжения проходят через нуль прис)яс О)О и" )О.11 1 с При поступлении импульса запрос счетчик ипульсоз преобразует интервал Вре 1 ени мегкду пмпльсамп с, и Г 5 с ВыхОдОВ формирователей я)азовых импуль,ов 4 и 5 В двоичный КОД Лспо (ВЫХОДНОЙ кОД ТОЧ 5 О О Отсста), СО- ответствующий угловому положе и о ротора датчика В пределах его одного оборота.Устройства 829 образуют схсму грубого отсчета, которая обеспечивает определение 5 1 О 15 20 25 Зо З 5 40 45 50 55 50 количества оборотов вала датчика угла с учетом направления вращения с разрешающейспособностьо, равной полуоборота. Такая разрешающая способность является вполне достаточной для выполнения сопряжения точного и грубого отсчетов между собой, так какцена единицы в младшем разряде грубого отсчета равна цене единицы в старшем разрядеочного отсчета.Пороговое устройство 8 преобразует входное напряжение сс, в логический сигнал ев,равный е 8 =- 1, при ис )О, т. е, в нечетные полупериоды напряжения сс е 8 = 0 при ссс(0,т. е. в четные полупериоды напряжения сс(см. фиг. 2), Сигнал е, с выхода инвертора 9равен е 9 = е 8.В результате двухвходовые схемы И 11 и12 открыты в течение каждого нечетного полупериода напряжения ссс, двухвходовые схемы И 13 и 14 - в течение каждого четногополупериода напряжения ссс.Элемент задержки 15 формирует импульсе,5, задержанный относительно импульса е 5на время 1, равное Ь, достаточное для раздельного последовательного срабатываниялогических элементов от импульсов е 5 и е 5.Для обеспечения нормального сопряженияточного и грубого отсчетов между собой величина Л не должна превышать /4 периода напряжения ис (см. фиг, 2),Импульсы с выходов схем И переводяттриггера задержки 16 - 19 и триггер с раздельными входами 20 в состояние, определяемое взаимным положением фазовых импульсов е 4 и е 5 (см, фиг, 2) относительно напряжения сс,.От каждого переключения триггера с раздельными входами 20 дифференцирующийформирователь 27 формирует импульс, который через элемент задержки 28 поступает наВход ревс рсивОг) с и тчика грубого отсчета 29.Сигнал с выходя триггера реверса 26 управляет реверсом реверсивного счетчика грубого,отсчета 29.Поскольку сигнал реверса и счетный импульс с выхода дЧ)ферспцнруОнего формировятсля 27 формируются Одповр мспно, то элемечт задержки 28 зсДсрживаст поступлен 1 есчетного импульса па вход ревсрсивного счетчика грубого отсчета 29 на время окончанияВ пем переходных процессов при реверсе,Рассмотрим работу схемы при измененииуглового положения 1 - И 11 ротора датчика,начиная с некоторого произвольного момента,времени, когда импульсы е, и е 5 занимаютположения, приведенное на фиг, 3 (1 Ч).Если угловое положение ротора датчикадизменяется со скоростью ) 0 то оба им-.,1 с ) пульса, перемещаясь относительно напряжения ссзанимаОт последовательно положения.Ъ, Ъ 1, И 1, Л 11, приведенные на фиг. 3. 11 ри,этом, если в исходном положении 1 Ч состоя.-.ние триггера реверса 26 было таково, что сигнал на его выходе равен 1, то уже в положении Ъ, когда оба импульса е 5 н е,5 перейдутв полупериод В, триггер ревсрса 26 переключится в состояние, при котором сигнал на еговыходе равен 0 (реверсцвный счетчик груоого сеа 29 переключается на суммирование входных импульсов),Прп дальнейшем перемещении импульсовДсе 5 и е,5 со скоростью, )0 состояние трига 1гера реверса 26 остается неизменным. Триггерс раздельными входами 20 переключаетсякаждый раз, когда оба импульса е; и ец переходят из одного полупериода напряжения и,в другой, в результате чего на вход реверсивного счетчика грубого отсчета 29 поступаютимпульсы, каждый из которых соответствуетизменению углового положения ротора датчика на 180, и код с выхода реверсивного счетчика грубого отсчета 29 увеличивается.Если угловое положением ротора датчикаДаизменяется со скоростью -- (О то оба имйпульса е 5 и е 5, перемещаясь относительно напряжения изанимают последовательно, начиная от принятого исходного положения 1 Ч,положения 111, 11, 1, приведенные на фиг, 3.При этом, если в исходном положении 1 Ч состояние триггера реверса 26 было таково, чтосигнал на его выходе равен 0, то уже в по.ложении 111, когда оба импульса е 5 и е 5 переходят в полупериод Л, триггер реверса 26переключается в состояние, при котором егосигнал станет равен 1, при этом реверсивпый счетчик грубого отсчета 29 переключается на вычитание, При дальнейшем перемещенании импульсов со скоростью - - (О состояние триггера реверса 26 остается неизменным, В моменты, когда оба импульса персходят нз одного полупериода напряжения и, в другой, на вход реверсивного счетчика грубого отсче та 29 поступают импульсы, соответствующиеизменению углового положения ротора датчика угла на 180, и код с выхода реверсивного счетчика грубого отсчета 29 уменьшается,1 ОПредмет изобретенияПреобразователь угол-код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен 15со счетным входом счетчика точного отсчета н входом формирователя напряжения питания, выход которого через первый формирователь фазового импульса соединен с одним управляющим входом счетчика точного отсчета, к другому управляющему входу которого через последовательно соединенные второй формирователь фазового импульса, фазорасщепитель и датчик угла подключен выход формирователя напряжения питания, и блок 25определения направления перемещения, выходы которого подключены ко входам реверсивного счетчика грубого отсчета, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона преобразования углов, в него введены пороговое устройство, инвертор и блок согласования, причем входы блока согласования соединены соответственно с выходами порогового устройства, инвертора и второго формирователя фазового импульса, выход формирователя напряжения питания через пороговое устройство подключен к входу инвертора, выходы блока согласования соединены со входами блока определения направления переме.щения,439836 Составитель И, Назаркинаор Е, Семакова Техред Г. Дворина Корректор А, Дзесовй ПодписноеСССР аказ 854ЦНИИ Тираж 624тета Совета Министрий и открытийская наб., д. 4/5 Череповецка одская типография Изд.Государств по дела Москва,011 ного ком изобрете