Преобразователь угла поворота вала в код

ае св эцио С 08 С 9/00 ов,о ьство ССС ство ССС п(54)(57) .ПРРОТА ВАЛА Вугол - частдинен с первторой входмым выходомкоторого подгенератора тэлемента Ипервого счет орого Соединеатора. орым входом су.970674, кл. Н 03 К 13/2О 08 С 9/00, 1981 (протот ЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОКОД, содежащий датчик та; выход которого соеым входом элемента И, которого соединен с пряй В -триггера; 5-вход ключен к первому выходу актовых импульсов, выход оединен со счетным входо чика импульсов, о т л и с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя,в него введены два дешифратора, регистр сдвига, блок элементов И, второй счетчик импульсов и сумматор,второй выход генератора тактовых импульсов соединен с 1 Р -входом 45 -триггера и входами сброса первого и второго счетчиков импульсов и регистрасдвига, выход первого счетчика импульсов подключен к входам первого и второго дешифратора и к первому входусумматора, выход которого является выходом преобразователя, выходы первого дешифратора подключены к соответствующим входам регистра сдвига,выходы которого соединены с первойгруппой входов блока элементов И,вторая группа входов которого соединена с соответствующими выходамивторого дешифраора, выход блокаэлементов И соединен с входом второго счетчика импульсов, выход коФИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам цифровой коррекции, и можетбыть использовано в цифровых систе"мах автоматического управления и 5контроля,Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик угол - частота, соединеннный спервым входом элемента И, выход которого соединен .со счетным входомсчетчика импульсов, генератор тактовых импульсов,. выход которого соединен с первыми входами первого, второго триггеров и реле времени, выход реле времени соединен со счетным входом счетчика импульсов и свторым входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, первый выход счетчика импульсов соединен с вторымвходом второго триггера, выход ко"торого соединен с вторым входом реле времени 111.Недостатком преобразователя является низкая точность из-за того,что линеаризация выходной характе"ристики датчика угол, " частота производится с помощью двух прямых,Наиболее близким к изобретениютехническим решением является преобразователь угла поворота вала в код,содержащий датчик угол " частота,выход которого соединен с первымвходом элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходомРб"триггера, .3"вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, выход элемента Исоединен со счетным входом первогосчетчика импульсов, реле времени,частотный фильтр 2 ХОднако известный преобразовательимеет невысокую точность, обусловленную тем, что частотный фильтр об-ладает недостаточной стабильностью,что приводит к большим погрешностямпреобразователя. Целью изобретения является повышение точности преобразователя. 50Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик угол " частота, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй 55 вход которого соединен,с прямым выходом 95 "триггера,-вход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, выход элемента И соединен со счетным входомпервого счетчика импульсов, введеныдва дешифратора, регистр сдвига,блок элементов И, второй счетчикимпульсов и сумматор, второй выходгенератора тактовых импульсов соединен с Р -входом РБ -триггера и входами сброса первого и второго счетчиков импульсов и регистра сдвига,выход первого счетчика импульсовподключен к входам первого и второго дешифраторов и к первому входусумматора, выход которого являетсявыходом преобразователя, выходы первого дешифратора подключены к соответствующим входам регистра ;,двига,выходы которого соединены с первойгруппой входов блока элементов Ивторая группа входов которого соединена с соответствующими выходамивторого дешифратора, выход блокаэлементов И соединен с входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом сумматора,На фиг.1 приведена функциональнаясхема преобразователя угла поворота вала в код, на фиг.2 - графики,поясняющие работу преобразователя,на фиг,З и 4 " схемы дешифраторов. Преобразователь содержит датчик 1 угол - частота ьыход которого сое" динен с первым входом элемента И 2, второй вход элемента И 2 подкпючен к прямому выходу й-триггера 3, который вместе с элементом И 2 образует ключ 4 (электронный, Первый выход генератора 5 тактовых импульсов соединен с 5-входом Рэ триггера 3, а второй - с Я -входом Ю - триггера 3, входом сброса сче.чика 6 импульсов входом сброса регистра 7 сдвига, входом сброса второго счетчика 8 импульсов. Счетный вход счетчика б импульсов соединен с выходом элемента И 2, а выход счетчика б импульсов - с входами дешифраторов 9 и 10 и .с первым входам сумматора 11, выход которого соединен с выходом 12 преобразователя угла поворота вала в код, а второй вход сумматора 11 соединен с выходами всех раэряцов счетчика 8 импульсов. Выходы дешифратора. 9 соединены с соответствующими входами регистра 7 сдвига, а выходы разрядов реги тра 7 сдвига подсоединены к перэай груп15 Количество М импульсов, поступив шее на счетчик 6, равно й= 1 Т, где Ф - частота импульсов на выходе датчика 1 угол - частота в течение интервала времени Т 0, соответствующая определенному углу поворота ва ла,Ц.Таким образом, преобразователь работает до начала нелинейности реальной характеристики точка с коордийатами 9, Е (фиг.2 ) датчика 1 50 угол - частота. Дешифратор 9 выполнен таким образом, что в моменты достижения в счетчике 6 импульсов чи 1 ,ь 2., Цк с соответст вующих выходов дешифратора 9 выдают ся сигналы на входы регистра 7 сдвига. На фиг,З представлена схема дешифратора 9 при й 1 =7, Й=. 3 125 пе входов блока 13 элементов И, вторая группа входов блока 3 элементов И соединена с выходами дешифратора 10, выходы блока 13 элементов И соединены с суммирующим входом 5 счетчика 8 импульсов.Дешифратор 9 (фиг.З) содержит элементы И 14, дешифратор 10,(фиг,4)- счетчики 15 импульсов и дешифраторы 16 состояний счетчика. 10Количество элементов И,входов и выходов регистра 7, выходы дешифратора 9 и выходов дешифратора 10 определяется числом точек перегиба реальной характеристики датчика 1 угол - частота (фиг.2 ).Преобразователь угла поворота вала в код работает следущим образом.Импульс с первого выхода генера тора 5 тактовых импульсов переводит ЯЭ -триггер 3 в единичное состояние. В результате этого через элемент И 2, импульсы с выхода датчика 1 угол " частота с определенной з 5 частотой начинают поступать на счетный вход счетчика 6 импульсов. С вто. )рого выхода генератора 5 тактовых импульсов через время То (фиг.2) подается импульс, возвращающий ЙЬ - триггер 3 в нулевое состояние. Этот же импульс подает команду на считы. вание информации в счетчике 6 импульсов и на его сброс (обнуление) в исходное состояние. Полученная инфор 35 мация в параллельном коде подается. на первый вход сумматора 11, с выхода которого подается на выход 12 и на дальнейшую обработку. 64 4При частоте сигналов на выходедатчикаугол - частота 7Е, идэстиженик в счетчике 6 числа импульса й 1 за фиксированное время Тгде М 1 - число, соответствующее первой точке перегиба реальной характер.,"с"ики датчик, 1 угол " частота(фиг.21, с выхода дешифратора 9 выделяется сигнал на первый вход регистра 7 сдвига.Так как регистр 7 сдвига был доэтого переведен импульсом сброса свторого генератора 5 тактовых импульсов в исходное состояние, т,е. подготовлен к работе первый разряд регистра 7 сдвига ( записана в нем единица )то сигнал с первого выходадешифратора 9 осуществляет перезапись единицы во второй разряд, подготавливает его к работе и одновременно с первого выхода регистра 7сдвига выдается сигнал на один изпервых входов блока 13Дешифратор О выполнен таким образом, что с его выходов снимаютсяимпульсы с определенными частотами11 Г, ,Гк соответственно, Для получения частот Р 1, Р,РК используется метод дешифрирования информационного состояния счетчика с произвольно выбираемым коэффициентом пересчета М (фиг,4 ),Через блок 13 элементов И по еговторому входу, так как на первыйвход подается сигнал с первого выхода регистра 7 сдвига, импульсы счастотой Рд с первого выхода дешифратора 10 начинают поступать на счет"ный вход счетчика 8 импульсов. Причем частота Гл на первом выходе дешифратора 10 задается таким образом,чтобы число импульсов, записанныхв счетчике 8 импульсов, было бы равно п 1 в момент достижения в счетчике 6 импулвсов числа импульсов, равного М за Фиксированное время Тб,где Ь - число импульсов коррекции,на которое теоретическая характеристика отличается от реальной характеристики в момент достижения всчетчике 6 импульсов й (Фиг,2),Импульс считывания сброса, подаваемый с второго выхода генератора 5 тактовых импульсов через фиксированное время Т (фиг.2), возвращает Йб -триггер в нулевое состояние, этот же импульс подает команду на считывание информации со счетчиковс частотой 1: начинают поступать через него с второго выхода дешиФратора 10 на счетный вход счетчика 8импульсов,Частота на втором выходе дешифратора 10 дадается таким образом,чтобы число импульсов, записанных всчетчике 8, было равно 1,11 + ь) вмомент достижения в счетчике 6 импульсов числа м эа Фиксированное времяТ где ,Ь л ) - число импульсовпоправки после двух. шагов коррекциина которое, теоретическая характеристика отличается от реальной характеристики в момент достижения в счетчике 6 импульсов числа,й за Фиксированное время Т, Таким образом,Р задается в зависимости от игдеи, - число импульсов второго шагакоррекции,Б результате этого количество импульсов, которое будет записано всумматоре 11 при считывании счетчиков 6 и 8 импульсов и при Е = Х,равно ф + о + 6"),что,соответствует теоретической характеристике. Далее при частотах Е; Е,"., Я работа преобразователя аналогична описанной.Таким образом, откорректированная характеристика 1 угол - частота прак- тически совпадает с линейной теоретической характеристикой, что обуслав- ливает повышение точности преобраЭ 11256416 и 8 импульсов и сброс обнулениеих в нулевое состояние, а также сбра"сывает в исходное состояние регистр7 сдвига, подготавливая к работеего йервый разряд. Полученная инФормация со счетчиков 6 и 8 в параллельном коде подается на входы сум.матора1, В результате этого количество имйульсов, которое было записано в сумматоре 11, при считываниисчетчиков 6 и 8 и при= Г равно(М + п 1), что соответствует теоретической характеристике датчика 1уголчастота.Прй частоте импульсов на выходе 5датчика 1 угол - частота 1 ъ У .; ЭКи достижении в счетчике б ймпульсовчисла Й, где / М - число, соответствующее второй точке перегиба реальной характеристики датчика 1 угол - Мчастота (Фиг2, с второго выходадешифратора 9 выдается сигнал навторой вход регистра 7 сдвига. Таккак второй разряд регистра 7 сдвигабыл до этого подготовлен к работе 25импульсом с первого выхода дешиФратора 9, то сигнал с второго выходадешифратора 9 осуществляет перезапись единицы в третий разряд регистра 7 подготавливая его к работе,и одновременно с второго выхода регистра 7 .выдается сигнал на очередной вход блока 13 (один вход элемента И блока 13 ). По очередному второму входу блока 13 (другой вход второго элемента И блока 13 1 импульсы зователя,1125641 ьис 8 ы разрядо 6 счевцииа цмпуйьса 6Фиг. У дьибды разря 3 а 3 сцещцсто импульсад нко Редак Корр Билак тираж 568рственногб коми акзэ обретении и отк р 4-35, Ралшска ал ППП "Патент". г,ужгород, ул.Проектна Составитель А,Шишкина Техред И,Ас543/38 ВНИИПИ Госуд по делам и 11303 б, Москв