Импульсный преобразователь угла в код

)Заявлено 06,06,80 (21) 2935675/18-21 08 С 9/0 присоединением заявки рй23)ПриоритетОпубликовано 07.03 1 ооударстееииый койитет СССР оо делам изобретеиий и открытий681.325 С 088.8) 2, Бюллетень Р 1 е 9 53) Дата опубликования описания 07 . 03 . 82, "тГ 2) Авторизобретенн С. Скворцов 1) Заявител 5) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА В КОД а формирователей ислу уровней мас(61) Дополнительное к авт,. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования форм представления информации.Известен преобразователь перемещения в число - импульсный код, содержащий источник переменного напряжения, подключенный к синусно-косинус" ному датчику угла, масштабный блок, входы которого соединены с выходами, синусно-косинусного датчика угла, а1 выходы подключены к входам сумморазностного блока. Выходы этого блока через блок фазочувствительных выпрямителей подключены к блоку формит рователей, одни и другие выходы которого подключены к соот вет ст вующим коммутаторам, Выходы коммутаторов подключены к логическому блоку, определяющему направление вращения.Достоинством такого преобразователя является высокая разрешающая способность, что достигнуто за счет введения масштабного блока, э также увеличения числ пропорциональных чштабирования 1,Недостатками такого преобразователя являются низкая надежность и сложность, обусловленные наличием блокафазочувствительных выпрямителей, атакже низкая помехоустойчивость, связанная с высокой разрешающей способностью, приводящей к выработке ложныхимпульсов при воздействии одиночныхпомех по входу преобразователя, вызывающих искажение информации одновременно по синусному и косинусному каналам.Наиболее близким к предлагаемомуявляется импульсный преобразовательугла в код, содержащий последовательно включенные источник переменногонапряжения, синусно-косинусный дат-,чик угла, масштабный блок, сумматор,блок формирователей огибающих меандров, устройство сложения несущих илогический блок.3 91158Источник переменного напряженияподключен ко входу синусно-косинусного датчика угла, выходы которого соединены со входами масштабного блока,выходами соединенного со входами сумматора. Выходы сумматора через блокформирователей огибающих меандровподключены ко входам устройства сложения бнесущих, выходы которого соединенысо входами логического блока. Выходы 10этого блока являются выходами преобразователя, Введение устройства сложения несущих позволяет исключить иэсхемы преобразователя блок фазочувствительных выпрямителей, а вместе с 1 Ютем повысить надежность преобразователя и упростить его конструкцию 2Недостатком известного преобразователя является низкая помехоустойчивость, связанная с высокой разрешающей способностью, приводящей к уменьшению эквивалентного уровня (кванта)обрабатываемого сигнала, которое привоздействии одиночных помех по входу,в свою очередь, приводит к одновре- дменному искажению информации в синусном и косинусном каналах преобразовао теля, имитирующему ложное движениедатчикаВ то время как искажение информации только по одному из каналов преобразователя с низкой разрешающей способностью приводит к возникновению"дребезга", который может быть устранен путем организации перекрестныхсвязей между каналами, одиночная помеха на одном из выходов датчика впреобразователях приводит к одновременному искажению информации на входе логического блока ввиду наличиявзаимной синусно-косинусной обработкиинформации в сумматоре (суммо-разностном блоке) и устройстве сложениянесущих.Низкая помехоустойчивость известного преобразователя обуславливает возможность его сбоев в работе,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости импульсного преобразователя угла в код.50Эта цель достигается. тем, что вимпульсный преобразователь угла в код, содержащий источник переменного напряжения, подключенный ко входу синусно-косинусного датчика угла, выходы которого соединены со входами масштабного блока, выходами соединен 1ного со входами сумматора, выходы которого через блок формирователей огибающих меандров подключены ко входамблока сложения несущих и логическийблок, введены два блока задержки,четыре инвертора, четыре элемента Ии два триггера, при этом выходы блокасложения несущих подключены к входамблоков задержки, к первым входам первого и третьего элементов И и черезвторой и четвертый инверторы - кпервым входам второго и четвертогоэлементов И, выходы блоков задержкиподключены к вторым входам первого итретьего элементов И и через первыйи третий инверторы - к вторым входамвторого и четвертого элементов И, выходы четырех элементов И попарно соединены с входами соответствующихтриггеров, выходы которых соединеныс входами логического блока.Введение перечисленных устройствпозволяет исключить имит ацию ложногодвижения датчика при возникновенииискажения информации одновременно всинусном и косинусном каналах преобразователя. путем выявления моментовсовпадения задержанной и текущей информации и последующей ее логическойобработки в каждом из каналов с учетом изменения полярности огибающих,На фиг, 1 представлена структурнаясхема импульсного преобразователя угла в код; на фиг. 2 - диаграмма егоработы.Преобразователь фиг. 1) содержитисточник 1 переменного напряжения,синусно-косинусный датчик 2 угла,масштабный блок 3, сумматор, 4, блок5 формирователей огибающих меандров,блок б сложения несущих, блоки 7 и 8задержки, инверторы 9-12, элементыИ 13-16, Ю-триггеры 17 и 18 и логический блок 19,Источник 1 переменного напряжения подключен к входу синусно-косинусного датчика 2 угла, выходы которого соединены со входами масштабного блока 3. Выходы последнего соединены со входами сумматора 4, соединенного выходами с входами блока 5 формирователей огибающих меандров, Выходы блока 5 подключены ко входам блока 6 сложения несущих, выходы которого соединены со входами блоков 7 и 8 задержки, входами инверторов 10 и 12 и первыми входами элементов И 13 и 15, Выходы блоков 7 и 8 задержки подключены ко входам инверторов 9 и 11 и кбез искажений5 9115вторым входам элементов И 13 и 15, выходы которых подключены к входамЕБ-триггеров 17 и 18. Выходы инверторов 9, 10 и 11, 12 подключены соответ.ственно ко входам элементов И 14 и 16выходы которых подключены ко входамКО-триггеров 17 и 18. Выходы последних соединены с входами логическогоблока 19, выходы которого являютсявыходами преобразователя. 0Блоки 7 и 8 задержки могут бытьвыполнены, например, в виде последовательно соединенных линий задержки,На диаграмме фиг. 2) 20 и 27есть сигналы на выходе блока 6 сложения несущих; 21 - с выхода блока 7задержки; 28 - с выхода блока 8 задержки; 23, 30, 24 и 31 - с выходовинверторов У; 22, 25, 29 и 32с выходов элементов И 13-16; 26 и 2033 - с выходов триггеров 17 и 18; 34и 35 - с выходов логического блока 19Предлагаемый преобразователь работает следующим образом,Источник 1 переменного напряжения 25запитывает синчсно-косинусный датчик2 угла. При этом с вьхода датчика 2снимаются два балансно-модулированныхнапряжения, сдвинутых друг относитель.но друга на 90 эл.град, Сигналы с дат зочика 2 поступают на входы масштабногоблока 3, который преобразует эти сигналы в систему многоуровневых напряжений, Дискретность изменения амплитуды в масштабном блоке 3 определяет-З 5ся заданной дискретностью измененияуглового перемещения Ь с. В сумматоре 4 выходные напряжения блока 3 преобразуются в многофазную систему сигндлОв с чдстотои синуснОГО и косинус 4 рного сигналов с выходов датчика 2,каждый из которых по отношению к соседним сдвинут на угол Д Для это-.го в сумматоре 4 сигналы синусного канала складываются и вычитаются с сиг, 45налами косинусного канала, и наоборот.Сигналы с выхода сумматора 4, запол"ненные несущей, поступают на входыблока 5 формирователей, вырабатывающихсигналы, заполненные несущей типа"меандр". Сигналы с выходов блока 5формирователей поступают на входы блока 6 сложения несущих, В результатепоследовательного объединения сигналов, поступающих на вход блока 6 сложения несущих, на выходе этого блока55формируются два продетектированныхсигнала 20 и 27, смещенных один отно.сительно другого на угол Ьс 82 ЬПри наличии одииочной помехи повходу преобразователя с выхода любого из каналов датчика 2 на выходе,блока 6 в результате взаимной обработ.ки синусно-косинусных сигналов датчика возникает одновременное искажениеинформации в сигналах 20 и 27 длялюбой их полярности. Из диаграммы1 фиг, 2) видйо, что в этом случаев.сигналах имеются одиночные провалы.Для исключения искажения информациив каждом из каналов Преобразователя,например, в синусном, выходной сигнал20 с блока 6 сложения несущих подается непосредственно и через блок 7задержки сигнал, 21) на первый и вто.рой входы элемента И 13. При этом навходах этого элемента имеется текущая20 и задержанная 21 информация. С выхода элемента И 13 снимается сигнал22, в котором отсутствует искаженисинформации для огибающей с логическимуровнем "0" и остается искажение ин"формации для огибающей 20 с логическим уровнем "1";Для снятия искажения информациисигнал 20 поступает через инвертор10 (сигнал 23) на вход элемента И 14,на другой вход которого поступает сигнал 24 с выхода инвертора 9. С выхо-да элемента И 14 снимается сигнал 25,9в котором отсутствует искажение длясигнала 20 с логическим уровнем "1"и остается искажение для сигнала 20с логическим уровнем "0",Сигналы 22 и 25 с выходов элементов И 13 и 14 подаются соответственно на входы к и Я триггера 17. Таккак в этих сигналах имеются искажения только на единичных. уровнях огибающих и отсут ст вуют искажения на нулевых их уровнях, то указанные искажения не передаются на выходной сигнал26 триггера 17Аналогичным образом снижается искажение информации, имеющееся одновременно в выходном сигнале 27 блока б. В результате с выхода триггера 18 косинусного канала снимается сигнал 33Для нормальной работы преобразова" теля необходимо чтобы величина задерж- ки Т блоков 7 и 8 была больше времениискажения информации, т. е. ТГ с одной стороны, и Т ( й, где й - время смены полезной информации, с другой стороны.91182 с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при сохранении высокой разрешающей способности, в неговведены два блока задержки, четыреинвертора, четыре элемента И и дватриггера, при этом первый и втооойвыходы блока сложения несущих подключе.ны соответственно к входам первого и второго блоков задержки и к первым вхо 1 в дам первого и третьего элементов И, ачерез второй и четвертый инверторык первым входам второго и четвертогоэлементов И, выходы блоков задержкиподключены к вторым входам первого итретьего элементов И и через первый итретий инверторы - к вторым входамвторого и четвертого элементов И, выходы четырех элементов И попарно соединены с входами соответствующих триг,геров, выходы которых соединены с входами логического блока. Формула изобретения ОИмпульсный преобразователь угла в код, содержащий последовательно включенные источник переменного напряжения, синусно-косинусный датчик угла, масштабный блок, сумматор, блокг 5 формирователей огибающих меандров, блок сложения несущих, а также логический блок, о т л и ч а ю щ и й -Сигналы 26 и 33 подаются на логи" ческий блок 19, который вырабатывает и распределяет счетные импульсы в зависимости от направления вращения. Отсутствие искажений информации в этих сигналах обеспечивает отсутствие ложных импульсов на выходе логического блока 19 при воздействии одиночных помех по входу преобразователя.Таким образом, предлагаемый преобразователь угла в код полностью исключает возможность искажения ин- формации одновременно в обоих каналах, имитирующего ложное движение датчика при воздействии одиночных помех по входу преобразователя. Источники информации,Принятые во внимание при экспертизе 1. Автор.кое свидетельство СССР У 674069, кл. С 08 С 9/00, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2806094/21, 01.08.79,911582 Составитель Ю. Гавриловдактор И. Тыкей Техред Т,Маточка ектор О. Била По Заказ 1131/13В 1 11303 тент", г. Ужгород, ул, Проектная,иал ПП Тираж 639ПИ Государсо делам изо Москва, Ждписноеенного комитета СССетений и открытийРаушская наб., д,