Преобразователь угол-код

а 9) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИМСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОГИРЬПИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕ НИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) . 3383657/18-24 . зователя, введены на кажлрй разряд (.22 ) 06. 01. 82 выходного кода датчиков грубого и ( 46 ) 07.05. 83, Бюл. точного отсчетов первый и второй (72) Д,Б. Петров, А. ршков блоки сравнения, одновибратор и элеи В,А. Анайьев . . кент И, регистр памяти выполнЕн с (53) 681.325(0888) . двумя входами на каждый .разряд выход-. (56) 1 Автометрия 9 4 Йовосибирск, ного кода датчиков грубого и точного фНаукаф, 1973, с. 102-103. отсчетов, входы. первого и второго. 2. Авторское свидетельство СССРблоков сравнения подключены к выходу 9 399894, кл. 6 68 С 9/00, 1973 каждого разряда датчиков грубого.и (прототип). точного отсчетов кодирующего устро-.ства, выхрд первого блока сравйения . (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД, подключен к входу одновибратора, вы-. содержащия распределитель импульсов, ход которого соединен с первым вхо-первый выход которого подключен к дом элежнта И, а выход второго баока входам генераторов опроса, выход: , сравнения подключен к одному: соатзетпервого из которых соединен с входом . ствующему входу регистра памяти, к Е датчика точного отсчета коднрующего . другому соответствующему входу кото- .Устройства, регистр .памяти выходы рого подключен выход элеьвнта И, это которого., за исключением следующего рой вход которого соединен с вторым за выходом старшего разряда, подклю- выходом распределителя импульсов., ны чены к входам. блока преобразованияход следующего эа.старшим разряда рви коррекции кода, инвертор, о т л и- . гистра памяти через инвертор поделю- Я ч а ю щ и й с я тем, что, с цельючен к соответствующему входу блока повышения помехоэащищенности преобра- преобразования н коррекции кода. В 17И. ГоИзобретение относится к автоматике я вычислительной технике и может быть использовано при построении следящих систем автоматического регулирования и управления, а также в счетно-решающих и контрольно-измерительных устройствах.Известен цифровой преобразователь угла положения входного вала в код, содержащий распределитель импульсов, связанный свходами усилителей-форми 10 оователей, .выходы которых соединены с входными головками дисков точногои грубого отсчета, мехайочески.свяэ.анных через понижающий редуктор цифрового датчика угла, выходы которого 15соединены с амплитудными усилителямидискриминаторами, состоящими из последовательно соединенных усилителейограничителей, триггеров Шмидта иэмиттерных повторителей, и соединенных выходами с входами схемы преобра.эования кода 1.Недостатком преобразователя является невысокая помехозащищенность.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяпреобразователь угол-код., содержащийраспределитель импульсов, соединенный с входами генераторов опроса,состветственно подключенных выходамик входам датчиков грубого и точногоотсчета кодирующего устройства, выходы которого эа исключением следующего за старшим разряда датчика грубого отсчета соединены с входами регистра памяти, а выход следующегоэа старшим разряда датчика .грубогоотсчета кодирующего устройства черезинвертор подключен к входу соответствующего разряда регистра памяти,выход которого соединен с входом 40блока, преобразования и коррекции кода.В данном преобразователе осуществ.ляется компенсация как систематичес" 45кой. так и случайной составляющейпогрешностей, вносимых редуктором впреобразуемую величину угла Г 21Однако для узлов кодирующих устройств преобразователей угол-код,включенных в кинематическую цепьпосле редуксора, огибающие выходныясигналов модулируются случайнымисоставляющими погрешностей редуктора.Действие модуляции особо ярко проявляется при эксплуатации преобразователей угол-код в условиях повышенныхвибраций и при малых угловых скоростях. вращения кодовых дисков датчиковкодирующего устройства, в результатечего помехозащищенность преобразователей оказывается недостаточной длясохранения правильности чередованиякодовых комбинаций,Цель изобретения - повьваение помехозащищенности преобразователя. б 5 Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угол-код, содержащий Распределитель импульсов, первый выходкоторого подключен к входам генераторов опроса, выход первого из которых соединен с входом датчика точного отсчета, а. выход втое рого соединен с входом датчика грубо го отсчета, кодирующего устройства, регистр памяти, выходы которого, за исключением следующего эа выходом старшего разряда, подключены к входам блока преобразования и коррекции кода, инвертор, .введены на каждый раз" ряд выходного кода датчиков грубого и точного отсчетов первый и .второй блоки сравнения,.одновибратбр и элемент И, регистр памяти выполнен с двумя входами на каждый разряд выходного кода датчиков грубого и точного отсчетов, выходы первого и второго блоков сраэнения подключены к выходУ каждого разряда датчиков грубого и точного отсчетов кодирующего устройства, выход первого блока сравнения подкюцочен к.входу одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента И, а выход второго блока сравнения подключен к одному соответствующему входу регистра памяти, к другому соответствующему входу которого подключен выход элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом распределителя импульсов, выход следующего эа старшим разряда регистра памяти через инвертор подключен к соответствующему входу блока преобразования и коррекции кода.На фиг, 1 приведена блок-схема преобразователя угол-код; на фиг. 2 временные диаграмма, поясняющие работу преобразователя.Преобразователь угол-код содержит распределитель 1 импульсов, генераторы 2 и 3 опроса., редуктор 4, датчики 5 и б грубого и точного отсчетов коррующего устройства 7, блоки 8 и 9 сравнения, одновибраторы .10, элементы И 11, регистр 12 памяти, содержащий ячейки 13 и 14 памяти точного и грубого отсчетов, инвертор 15, преобразователь 1 б и 17 кода Грея точного и грубого отсчетов блока 18 преобразования и коррекции кода, который также содержит блок 19 сопряжения отсчетов, сумматор 20, выходной регистр 21С приходом первого импульса с распределителя 1 импульсов на входы генераторов 2 и 3 опроса осуществляется одновременный опрос всех считывающих элементов датчиков 5 и б гру бого и точного отсчетов кодирующего устройства 7, Выходные сигналы кодирующего устройства 7 параллельно со всех разрядов одновременно поступают,В целом узел Формирования выходных сигналов 1 =го разряда кодирующего устройства 7, состоящий иэ блоков 8 и 9 сравнения верхнего(8) и нижне-,. 5 го (9) уровней селекции-, одновибратора 10, элемента И 11 соответствующей им ячейки,13 (14) памяти регистра 12 представляющей собой, например КЗ-.триггер, мржно отнести к амплитудным. квазиселекторам,.характеризующихся следующей логикой работыЪ Овык=; 4-1где 08 к ." .состояние ячейки регистра12 памяти;0 у -. значение амплитуды выходного сигнала кодирующего 20устройства 7 преобразователя;Еэ, - значение верхнего уровняселекции выХодного сигнала: кодирующего устройст. 25. ва 7;Е, - значение нижнего уровня.се"лекции выходного сигналакодирующего устройства 7;1 - номер соответствующего раэ"ЗОряда кодирующего устройства 7;1 я 1, 2 К, К + 1,п,3где К - число разрядоВ датчика 7 грубого отсчета;и-К -. число раэрщцов датчиков бточного отсчета;,и -.общее число разрядов кодирующго устройства 7;- условныйномер такта опросакодируюцего устройства 7 40преобразователяуХ - состояние ячейки, регистра 12памяти, соответствующее 0или 1,Вышеуказанные блоки, входящие в 45преобразователь, имеют одинаковыйсостав и выполняют одни и те же Функции, поэтому для понимания обцегопринципа работы преобразователя достаточно РассмотРеть один иэ узлов. 50На Фиг. 2 показано Формированиелогических сигналов из выходных сигналов 1-го разряда кодирующего устройства 7 преобразователя в моментыперехода от О к 1 и обратно для 1-горазряда кодируюцего устройства 7.преобразователя. "Блок 9 сравнения нижнего уровня формирует сигнал, поступающий на вход одновибратора 10 при превьааении ам плитуды выходного сигнала кодирующего устройства 7 заданного нижнего уровня селекции Ен (фиг, 24-й ). По сигналам блока 9 сравнения одновибратор 10 Формирует сигналы, поступаюцие на вход элемента И 11, эапрецаюцие прохождение вторых, сдвинутых по Фазе относительно сигналов опроса,. импульсов распределителя 1 (Фиг. 28 ) на обнуляций Н-вход ячейки 13 (14) регистра 12 памяти. При условии, что значение амплитуды выходного сигнала кодирующего устройства 7 в данном такте опроса не превышает верхнего уровня селекции, соответствующая ячейка 13 (14) памяти регистра 12памяти сохраняет состояние, в которомона находится в предыдуцем такте оп-, роса (Фиг. 24-:Ц . Если же значение амплитуды выходного сигнала кодируюцего устройства 7 превьааает верхний установленный уровень квазиселекции (Фиг. 24 с ), срабатывает .блок 8(Фиг. 2 ц) и по его сигналу производится установка ячейки 13 (14) регистра 12 памяти по Я-входу в единич" ное состояние (фиг. 2 ЗС)установка ячейки 13 (14) в нулевое состояние производится при значениях амплитуды выходных сигналов кодируюцего устройства 7, непревышающих. нижний установленный уровень.квазиселекции. При этом блок 9 не вырабатывает сигнала (Фиг. 22), запускающего одновибратор 10 .(Фиг. 2 Ь), и отсутствует запрецение на прохождение сигналов распределителя 1 импульсов на В-вход ячейки 13 (14) регистра 12 памяти. Таким образом, в зависимости от значения амплитуд выходных сигналов кодирующего устройства 7 преобразователя осуществляется формирование логических сигналов О или , соответствующих углу поворота входного вала преобразователя.Ширина зоны между уровнями квази- селекции сигналов кодирующего устройства 7 устанавливается таким об-, разом, чтобы не нарушалось требова-. ние, предъявляемое к инструментальной погрешности кодирующего устройства 7. Крутизна огибающей.выходйых сигналов считываюцих элементов кодируюцих устройств индуктивного типа позволяет установить достаточно широкую зонумежду уровнями кваэиселекции и обеспечить защиту преобразователей от помЕхвыэваных действием внешних вибрацийн случайных составляюцих угловыхпогрешностей редуктора 4 в довольношироких пределах. Сформированный в ячейках 13 и 14 памяти код, определяюций )гловое положение ступеней кодируюцего устройства 7, за исключением кода с второй ячейки 14 памяти грубого отсчета регистра 12 памяти, поступает на входи соответствующих преобразователей 17 и 16 грубого и точного отсчетов, навход второго разряда преобразователя 17,(грубого отсчета) поступает эначе. ние .кода с второй ячейки 14 памятигрубого отсчета регистра 12 памяти через инвертор 15 для изменения нап. равления нарастания кода. Инвертор 15 обеспечивает состыковку направлений вращения датчиков 5 и 6 грубого и точного отсчетов кодирующего:уст-.ройства 7 преобразователя. Преобразователи 16 и 17 осуществляют преоб-, разование кода Грея в двоичный пос редством поразрядного сложения по модулю два, начиная со старших раэря дов, значений кодов ячеек 14 и 13 памяти грубого и точного отсчетов регистра 12 памяти. С выхода ячейки 13 памяти точного отсчета двоичный код, характеризующий угловое положе .ние датчика"6 точного отсчета кодирующего устройства 7, поступает на соответствующие .входы вйходного ре,гистра 21 и запоминается в,нем. Дво" ичный код преобразователя 17.Грея 2 О грубого отсчета поступает на входы сумматора 20, на вход переноса которого поступают. сигналы блока 19 коррекции кода. Блок 19 коррекции кода вырабатывает сигнал, по которому к 25 значению кода преобразователя 17 кода Грея грубого отсчета добавляется 1 в .случае не совпадения значений кодов старшего разряда преобразователя 16 кода Грея точного отсчета и значения кода младшего разряда преобразователя 17 кода Грея грубого отсчеча, В случае их равенства признак коррекции .кода не вырабатывается и добавления 1 к значению кода преобразователя 17 кода ГРея грубого отсчета не происходит. С выхода сум-, матора 20 скорректировайное двоичное значение кода, определяющее положение датчика 5 грубого отсчета кодирующего устройства 7, за исключением значения кода младшего разряда, переписывается в соответствующие ячейки памяти.выходного регистра 21, Младший разряд преобразователя 17 кода Грея грубого отсчета служит только для состыковки датчиков 5 и 6 грубого и .точного отсчетов кодирующего устройства 7 и соответствующей коррекции кода гру" бого отсчета преобразователя. Таким образом, общее число разрядов кода, характеризующего положение входного вала преобразователя, хранящееся в выходном регистре, составляет п, где побщее.число разрядов кодирую- щего устройства 7. С приходом следующего опросного импульсас выхода распределителя 1 импульсов цикл работы преобразователя повторяется.1Таким образом, по сравнению с известяыми предлагаемы преобраэоващ;" тель. обеспечивает повышенную защищенность преобразователей угол-код от помех, обусловленных внешними вибра-. циями и случайными составляющими погрешностей редуктора, чем иобусловлен технико-экономический эффект от его использования./5 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная л 390/49 ВНИИПИ Г по дел 113035, ираж 618 Подписноедарственного комитета СССРизобретений и.открытийква, Ж, Раушская наб д, 4