Преобразователь угла поворота вала в код

Союз Советскик Соцналнстнчвских Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР оо дедам изобретений н открытийН.ф. Меховской, М.П, Давиденко, А,Г,и В.С. Кушнаренко 72) Авторы изобретения 1) Заявите 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВОРО В КО ены со трети падения соедин устройства, а хек совпадения со ым выходом стопово ковой схемывходами завход стоподинен с едтригГераНедосталя являетс Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных информационных и управляющих системах для построения преобразователей угла поворота вала в цифровой код.Известен преобразователь фаза-интервал времени, который может работать в составе преобразователя угол-. 1 код, содержащий пороговое устройство, пусковой триггер, пусковую схему совпадения, стоповый.триггер, стоповую схему совпадения, дифференцирую- . щее устройство и два коммутатора аналоговых сигналов, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами пускового триггера, а выходы подключены к первому входу порогового устройства, выход которого через дифференцирующее устройство соединен с первыми входами пусковой и стоповой схем совпадения, вторые входы которых подключены к соответ-. ствующим выходам пускового триггера, 2 выходы пусковой и стоповой схем совпадения соединены с нулевыми входами одноименных триггеров, единичные входы которых, а также второй вход порогового устройства и третий вход.пусуской ом такого преобраэоват его низкое быстродейст Наиболее близкимО по технической сущпреобразователь углкод, содержащий кощатель, выходы котофазо-сдвигающей ВС 5 к генератору воэбуждходы которого соедичика циклов и однимэлемента И, выход ксо входом счетчика2 О гой вход через первтриггера подключени третьего вентилейкоторых соединены сделения нуля, состо5 гана и формирователрой выход первого тс первым входом вторвторому входу которход датчика цикловды коммутатора под к предлагаемомуости являетсяповорота вала в ммутатор, фаэовраого подключены кепочке, а вход -ения, другие выены со входом датвходом первоготорого соединенмпульсов, а друый вход первого выходам второго первые входы выходом блока выящего иэ нуль-оримпульсов, втоиггера соединен ого триггера, ко го подключен выуправляющие вхоключены к выходам ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ -881806второго триггера и ко вторым входамвторого и третьего элементов И, входы,коммутатора соединены с выходами фазосднигающей цепочки, а выход - совходом блока выделения нуля 2.Недостаткам такого преобразователя является ега низкое быстродей -ствие,Цель изобретения - повышение быстрадействия преобразователя угла поворота нала в код за счет снижения времениоизмерения,Поставленная цель достигается =ем,что в преобразователь угла поворотанала н код, содержащий коммутатор,нуль-орган, три элемента И, первыйи второй тоиггеры, счетчик импульсов, датчик циклов, генератор возбуждения и фазонращатель, выходы которого соединены с сигнальными входамикоммутатора, а вход - с выходом генератора возбуждения, другие выходы ко Оторого соединены с первым входом первого элемента И и датчиком циклов,выход которого соединен с первым входом первого триггера, выходы которогоподключены к управляющему входу коммутатара и к первым входам второго итретьего элементов И, вторые входыкоторых через нуль-орган соединены свыходом коммутатора, выход второгоэлемента И соединен с первым входомвторого триггера, выходы которого соответственно соединены с вторым входом первого триггера и вторым входомпервого элемента И, выход которогосоедине со входом счетчика импульсов,введены сумматор, элемент ИЛИ-НЕ, тре 35тий и четвертый триггеры и элементНЕ, причем выход третьего элемента Инепосредственно и через элемент НЕсоединен соответственно с первымивходами третьего и четвертого тригге Оров, вторые входы которых соединеныс вторым входом второго триггера ивыходом датчика циклов, а выходы через элемент ИЛИ-НЕ соединены с третьим входом первого элемента И и с одним из входов сумматора, другие входикоторого соединены соответственно свыходами счетчика и четвертого триггера,На фиг, 1 изображена Функциональная схема преобразователя угла поворота вала н кад, на Фиг. 2 - временная диаграмма работы преобразователя.Преобразователь угол-код содержитгенератор 1 возбуждения, Фазовращатель 2, выполненный, например, н видесинусна-касинуснага вращающего трансформатора, коммутатор 3, представляющий,собой, например, аналоговыйпереключатель, нуль-орган 4, элементыИ 5, б, 7 первый 8 и второй 9 триггеры, элемент НЕ 10, третий 11 и четвертый 12 триггеры, элемент ИЛИ-НЕ 13,датчик 14.циклов, выполненный, например, в виде Формирователя импульсов,счетчик 15 импульсан и сумматор 16, 5 На фиг, 2 обозначено: О - напржение генератора возбуждения 1к Цимпульсы датчика 14 циклон, 1выходные напряжения фазовращателя 2,Си - сигналы с выхода нуль-органа 4г - сигналы управления с триггера 8, . 1 1 - сигналы управления с триггеров 9, 11, 12, х - временной интервал.Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом,С выхода фазовращателя 2 сигналыпоступают на коммутатор 3, которыйпоследовательно подключает их на входнуль-органа 4, Руль-орган 4 выдаетпрямоугольные импульсы, соответствующие отрицательной полуволне синусоидального напряжения с выхода коммутатора 3. В начале работы преобразо,вателя импульсомс датчика цикловтриггер 8 устанавливается н состояние"1", а триггеры 9, 11 и 12 - в состояние "0", на выходе элемента ИЛИ-НЕ13 при этом формируется высокий уровень, Уровень "1" с выхода триггера8 подключает на вход нуль-органа 4опорное напряжение д с выхода фазонращателя 2 и одновременно открываетэлемент И б. В момент прохождения отрицательной полунолны напряжения дна выходе нуль-органа 4 формируетсяпрямоугольный импульс о которыйчерез открытый элемент И б поступаетна вход триггера 9. В момент прохождения заднего фронта импульсатриггер 9 переходит н состояние "1", разрешая тем самым прохождение импульсон с выхода генератора 1 возбуждения а вход счетчика 15 импульсов,Одновременно триггер 9 переводит триггер 8 в состояние "О", по которому навход нуль-органа 4 поступает сдвинутое напряжение 6 с выхода фазовраща -теля 2, Дальнейшая работа происходитв зависимости от величины преобразуемого угла поворота, При величине уг -ла поворота больше 180 первым на выходе элемент И 7 появляется переднийфронт прямоугольного импульса с выхода нуль-органа 4,Этот фронт, проходя через элементНЕ 10 переворачивает триггер 12 всостояние "1", Формируя на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 низкий уровень и прекращая прохождение частоты генератора 1 возбуждения н счетчик 15 импульсон.Кроме того, перепадом триггера 12из "О" в "1" через элемент ИЛИ-НЕ 13происходит добавление к содержимомусчетчика 15 импульсов циФрового эквивалента полонины периода напряжения, Это добавление разрешается высоким уровнем с выхода триггера 12,При величине угла поворота меньше180 ф первым на выходе элемента И 7 появляется задний фронт прямоугольногоимпульса с выхода нуль-органа 4, Этотфронт не изменяет состояние триггера 12, а переводит в состояние "1",триггер 11, формируя на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 низкий уровень, пре.кращая протекание частоты генератора1 возбуждения в счетчик 15 импульсов,При этом добавление к содержимомусчетчика 15 импульсов цифрового эквивалента половины периода напряжения не происходит, так как оно запрещено низким уровнем с выхода триггера 12,Таким образом, на выходе сумматора 16 формируется код, пропорциональный входной величине угла поворота.Из приведенной на фиг. 2 временной диаграммы работы устройства видно, что независимо от величины углаповорота, время измерения не превышает половины длительности периоданапряжения,О 15 20 Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий коммутатор, нуль- орган, три элемента И, первый и вто рой триггеры, счетчик импульсов, датчик циклов, генератор возбуждения и фазовращатель, выходы которого соединены с сигнальными входами коммутато. ра, а вход - с выходом генератора возбуждения, другие выходы которого соединены с первым входом первого элемента И и датчиком циклов, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выходы которого подключены к управляющему входу коммутатора и к первым входам второго итретьего элементов И, вторые входыкоторых через нуль-орган соединены свыходом коммутатора, выход второгоэлемента И соединен с первым входомвторого триггера, выходы которого соответственно соединены с вторым входом первого триггера и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены сумматор, элемент ИЛИ-НЕ, третий и четвертый триггеры и элементНЕ, причем выход третьего элемента Инепосредственно и через элемент НЕсоединен соответственно с первымивходами третьего и четвертого триггеров, вторые входы которых соединены с вторым входом второго триггераи выходом датчика циклов, а выходычерез элемент ИЛИ-НЕ соединены стретьим входом первого элемента И иодним из входов сумматора, другиевходы которого соединены соответственно с выходами счетчика и четвертого триггера,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 394830, кл, С 08 С 9/00, 1971. 2, Авторское свидетельство СССР Р 414615, кл. С 08 С 9/04, 1972 (прототип).881806 Тимох Редакто Тираж 694 .ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 9979 7 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 НИИ п 035