Устройство для контроля преобразователя угол-код

Союз СоветскихСоциалистимескихРеслублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) 422445(22) Заявлено 23.01.74 (21) 1992903/18-24с присоединением заявки-08 с 25 Гасударственный комитет Совете Министров СССР оо девам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ГО Устроиство относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для автоматического измерения полной погрешности преобразователя угол-код.Известны устройства для контроля преобразователяя угол-,код.Изветны устройства для контроля преобразователя угол-код, содержащие приводной механизм, кинематически связанный с преобразователем угол-код, подключенным к дешифратору нулевого кванта, блок эталонных сигналов, соединенный с первым входом первого ключа, блок формирования ошибки квантов, подключенный к первому входу второго ключа и к первым входам двух схем И, схемы задержки, триггеры, ключи схемы И и дифференцирующие цепи.Их недостаток состоит в том, что они не позволяют измерить полную погрешность преобразователей угол-код, а обеспечивают измерение лишь погрешности воспроизведения уровней квантования.Целью изобретения является автоматическое измерение полной погрешности преобразователей угол-код,Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены сумматоры, делитель, блок памяти, схемы НЕ, схемы ИЛИ, инвертор и блок воспроизведения, причем вы. ход преобразователя угол-код соединен со ТРОЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТ 2входом блока формирования ошибки квантов и с первым входом третьей схемы И, второй вход которой соединен с выходом первой схемы НЕ, а выход третьей схемы И под ключен к первому входу первого триггера,второй вход которого подключен к выходу первой схемы ИЛИ, первый вход которой соединен одновременно со входами первой и второй схем НЕ, с выходом дешифратора 10 нулевого кванта, со входом первой схемы задержки и со вторым входом первой схемы И, выход которой подключен к первому входу второй схемы ИЛИ, второй вход которой через блок памяти подключен к выхо ду второй схемы И, второй вход которойсоединен с выходом второй схемы НЕ; выход первой схемы задержки через второй триггер соединен с первым входом четвертой схемы И, выход которой подключен ко вто рым входам первого и второго ключей, а второй вход четвертой схемы И подключен ко входу дифференцирующей цепи и к первому выходу первого триггера, второй выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого ключей, выходы которых через первый сумматор соединены с первым входом делителя, второй вход которого через второй сумматор подключен к выходам первого и второго ключей, второй вход третьето зО ключа подключен к выходу второй схемы477445 5 1 О 20 3035 40 46 5 66 60 66 3ИЛИ, второй вход четвертого ключа через инвертор подключен к выходу блока эталонных сигналов, выход дифференцирующей цепи подключен к цепочке последовательно соединенных второй, третьей, четвертой и пятой схем задержки, выход последней из которых подключен ко второму входу первой схемы ИЛИ, а выходы каждой схемы задержки подключены к первым входам соответствующих пятого, шестого и седьмого ключей, вторые входы которых подключены к выходам делителя, а выходы ключей подключены к блоку воспроизведения.На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 показаны составляющие полной погрешности преобразователя угол-код.Вал испытуемого преобразователя уголкод 1 соединен с приводным механизмом 2. К преобразователю угол-код подключены блок 3 формирования ошибки квантов, дешифратор 4 нулевого кванта и вход схемы И 5.Выход дешифратора нулевого кванта соединен через схему задержки 6 со входом триггера 7, выход которого подключен ко входу схемы И 8; через схему НЕ 9 - со входом схемы И 5, выход которой подключен ко второму входу триггера 10; через схему ИЛИ 11 - с первым входом триггера 10; через схему НЕ 12 - со входом схемы И 13 и непосредственно со входом схемы И 14.Выход блока 3 формирования ошибки квантов подключен через схему И 13 ко входу блока памяти 15, выход которого через схему ИЛИ 16 и далее ключ 17 соединен со входом сумматора 18; через схему И 14 - ко входу схемы ИЛИ 16 и через ключ 19 - ко входу сумматора 20. Выход блока 21 эталонных сигналов соединен через инвертор 22 и ключ 23 со входом сумматора 18 и через ключ 24 - со входом сумматора 20. Выходы сумматоров 18 и 20 подключены ко входам делителя 25, выходы которого через соответствующие ключи 26 соединены с блоком воспроизведения 27.Первый выход триггера 10 подключен ко входам ключей 17 и 23. Второй выход триггера 10 соединен через схему И 8 со входами ключей 19 и 24 и через дифференцирующую цепь 28 - со входом последовательно включенных схем задержки 29, выходы которых за исключением последней подключены ко входам соответствующих ключей 26, а выход последней задержки - ко входу схемы ИЛИ 11. Назначение отдельных элементов схемы поясняется при рассмотрении работы устройства,Преобразователь угол-код 1 (фиг. ) приводится во вращение приводным механизмом 2, в результате чего происходит смена его кодов. Схема начинает функционировать в тот момент, когда во всех разрядах кода формируются нули, что фиксируется посредством дешифратора, 4 нулевого кванта,4Появляющийся на его выходе сигнал с задержкой, определяемой действием схемы задержки 6, перебрасывает триггер 7 в такое состояние, при котором создаются условия для срабатывания схемы И 8. До момента подачи сигнала на вход схемы И 8 сигнал на ее выходе отсутствует; хотя в исходном состоянии триггера 10 на другой вход схемы И 8 подается высокий потенциал. Схема задержки 6 необходима для того, чтобы исключить ложное срабатывание устройства в момент начала его функционирования за счет конечного времени срабатывания элементов 11,и 10. При достижении преобразователем уголкод 1 углового положения, соответствующего появлению нулевого кванта, с помощью блока 3 формирования ошибки квантов измеряется ошибка воспроизведения этого кванта, которая в виде сигнала, несущего информацию о величине и знаке ошибки, подается на входы схем И 13, 14 и ключа 19. Так как имеет место сигнал на выходе дешифратора 4 нулевого кванта, схема И 13 заперта, и 25, названная выше ошибка не попадает в блок памяти 15. Схема И 14 открыта, и измеренная ошибка через схему ИЛИ 16 подается на вход ключа 17.В момент срабатывания дешифратора 4 нулевого кванта через схему ИЛИ 11 подается сигнал на первый вход триггера 10. При этом схема И 5 закрыта, поскольку ее второй вход подключен через схему НЕ 9. В результате срабатывания триггера 10 подаются сигналы на входы ключей 17 и 23. Блок 21 эталонных сигналов постоянно формирует на своем выходе сигнал, соответствующий по величине половине расчетного кванта - (фиг. 2) испытуемого преобразова 2теля угол-код. Это соответствует ошибке квантования, при условии ее деления на 2, Введение деления ошибки означает, что при измерении полной погрешности преобразователя угол-код в каждом кванте в начале кванта должна быть учтена ошибка квантования, равная , а в конце кванта, равная2+ - . Задачу изменения знака этой ошибки72выполняет инвертор 22. Таким образом, в момент начала измерения искомой погрешности для нулевого кванта, преобразователя уголкод с выхода инвертора 22, вводится сигнал, соответствующий ошибке квантования, через открытый ключ 23 в сумматор 18. Одновременно через открытый ключ 17 в него,вводится сигнал с выхода схемы ИЛИ 16, соответствующий ошибке воспроизведения нулевого кванта, которая формируется, как было сказано выше, посредством блока 3 формирования ошибки квантов, Сигнал на выходе сумматора 18 соответствует сумме5обоих сигналов и подается на вход делителя 25 и запоминается,На фиг. 2 на оси угла поворота вала преобразователя угол-код точками а, Ь, с, ., обозначены расчетные моменты смены кода, отстоящие друг от друга на д. Точка ао, Ьо," соответствуют серединам квантов, и при условии деления ошибки квантования ее величина в этих точках равна нулю. При изменении угла р внутри каждого кванта ошибкачквантования изменяется от -- дс -2 2 За счет ошибки воспроизведения уровней квантования точки а, Ь, с фактически не являются границами квантов. Для начала нулевого кванта, что соответствует точка а, имеет место, например, положительная ошибка воспроизведения уровня а 1 , за счет чего нулевой квант сужается. Тогда координата начала этого кванта относительно точки ао равна ( -- +е, ) и характеризуется соот 2ветствующим сигналом на выходе сумматора 18 (фиг. 1).По мере изменения углового положения вала преобразователя угол код 1 наступает момент, когда нулевой квант заканчивается и начинается следующий, в данном случае первый квант. При этом исчезает сигнал на выходе дешифратора 4, нулевого кванта, и за счет открытия схемы И 5 подается сигнал с выхода преобразователя угол-код на второй вход триггера 10. В результате этого сигнал с его второго выхода через открытую схему И 8 подается на входы ключей 19 и 24. Открытие последних обеспечивает подачу на входы сумматора 20 сигнала с блока 21, эталонных сигналов, соответствующего ошибке квантования + - , и сигнала с блока 3,2формирования ошибки квантов, пропорционального ошибке воспроизведения конца нулевого или начала первого квантов, Сигнал на выходе сумматора 20 соответствует алгебраической сумме этих сигналов и подается на другой вход делителя 25.На фиг. 2 ошибка воспроизведения конца нулевого кванта Ь отрицательна и равна - е, . Это аналогично случаю для начала кванта и приводит к дальнейшему уменьшению нулевого кванта. Отсюда координата конца этого кванта относительно точки ао равна -- е . Она характеризуется соот 2ветствующим сигналом на выходе сумматора 20.Учитывая, что все сигналы, соответствующие нулевому кванту, были получены относительно одной координаты ао, сигнал делителя 25 соответствует величине реального нулевого кванта преобразователя угол-код дСигнал, появившийся на втором выходе триггера 10, дифференцируется дифференцирующей цепью 28 и поступает на вход схем задержки 29. С их выходов, кроме последней77445 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6схемы, импульсы подаются на входы соответствующих ключей 26, через которые в течение их открытого состояния с выходов делителя 25, подаются сигналы на блок воспроизведения 27. Делитель 25 устроен таким образом, что обеспечивает деление введенного в него сигнала, соответствующего реальному, в данном случае нулевому о, кванту, на одинаковое число уровней.Каждый уровень относительно исходного уровня, соответствующего, например, координате ао (фиг, 2), характеризует полную погрешность испытуемого преобразователя уголкод е; внутри кванта, Необходимое число уровней определяется требуемой точностью измерения. В рассмотренном примере (фиг,2) квант о,разделен на четыре равные части.Длительность импульса на выходе дифференцирующей цепи 28 выбирается такой, чтобы за время его действия сигнал с соответствующего выхода делителя 25 был воспроизведен блоком 27.Время задержки каждой из схем задержки 29 выбирается, большим длительности импульса с выхода дифференцирующей цепи 28 с тем, чтобы открытие ключей 26 происходило поочередно без взаимного перекрытия. Последняя из схем задержки 29 имеет задержку, обеспечивающую дальнейшую работу схемы лишь после восприятия блоком воспроизведения 27 всей необходимой информации с делителя 25, На этом измерения искомой погрешности для нулевого кванта заканчиваются.Измерения для следующего - первого кванта - начинаются с подачи импульса с выхода последней схемы задержки 29 на вход схемы И,ЧИ 11.При этом изменяет свое состояние триггер 10, в результате чего ключи 19 и 24 закрываются, а ключи 17 и 23 открываются вновь. Поскольку в момент окончания нулевого или начала первого квантов пропадает сигнал на выходе дешифратора 4 нулевого кванта, сигнал, соответствующий ошибке воспроизведения границы нулевого и первого квантов, с выхода блока 3 формирования ошибки квантов через открытую схему И 13 подается в блок памяти 15. Поэтому в сумматоре 18 в момент открытия ключей 17 и 23 алгебраически складываются сигналы с выхода инвертора 22 и блока памяти 15, то есть на вход делителя подается сигнал, соответствующий -- " - еь2Далее по мере изменения углового положения вала преобразователя угол-код 1 происходит смена первого кванта на второй. При этом триггер 10 сигналом с выхода схемы И 5 перебрасывается в новое состояние, обеспечивающее формирование сигнала на другом входе делителя 25 в описанной выше последовательности. В дальнейшем измерения искомой погрешности осуществляются от кванта к кванту аналогичным образом,Устройство для контроля преобразователя угол-код, содержащее приводной механизм, кинематически связанный с преобразователем угол-код, подключенным к дешифратору нулевого кванта, блок эталонных сигналов, соединенный с первым входом первого ключа, блок формирования ошибки квантов, подключенный к первому входу второго ключа и к первым входам двух схем И, схемы задержки, триггеры, ключи, схемы И и дифференцирующие цепи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены сумматоры, делитель, блок памяти, схемы НЕ, схемы ИЛИ, инвертор и блок воспроизведения, причем выход пре. образователя угол-код соединен со входом блока формирования ошибки квантов и с первым входом третьей схемы И, второй вход которой соединен с выходом первой схемы НЕа выход третьей схемы И подключен к,первому входу лервого триггера, второй вход которого подключен к выходу первой схемы ИЛИ, первый вход, которой соединен одновременно со входами первой и второй схем НЕ, с выходом дешифратора нулевого кванта, со входом первой схемы задерики и со вторым входом первой схемы И, выход которой подключен к первому входу второй схемы ИЛИ, вто 8рой вход которой через блок памяти подключен к выходу второй схемы И, второй вход которой соединен с выходом второй схемы НЕ, выход первой схемы задержки через 5 второй триггер соединен с первым входомчетвертой схемы И, выход которой подключен ко вторым входам первого и второго ключей, а второй вход четвертой схемы И подключен ко входу дифференцирующей цепи 10 и к первому выходу первого триггера, второйвыход которого подключен к первым входам третьего и четвертого ключей, выходы которых через первый сумматор соединены с первым входом делителя, второй вход которого 15 через второй сумматор подключен к выходампервого и второго ключей, второй вход третьего ключа подключен к выходу второй схемы ИЛИ, второй вход четвертого ключа через инвертор подключен к выходу блока эталон ных сигналов, выход дифференцирующей цепи подключен к цепочке последовательно соединенных второй, третьей, четвертой и пятой схем задержки, выход последней из которых подключен ко второму входу первой схемы 25 ИЛИ, а выходы каждой схемы задержкиподключены к первым входам соответствующих пятого, шестого и седьмого ключей, вторые входы которых подключены к выходам делителя, а выходы ключей подключены к з 0 блоку воспроизведения.Корректор Е. Рожкова Редактор Б. Нанкина МОТ, Загорский филиал Заказ 7690 Изд.1659 Тираж 679 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5