Преобразователь угла поворота вала в код

(1) С 08 С 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт(54)(57) ПРОТА ВАЛА РЕОБРАЭОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОВ КОД по авт.св. У 922853,отличающийся тем,что,с целью расширения функциональныхвозможностей преобразователя путемконтроля его работы, в него введеныпервый и второй триггеры, элементзадержки, одновибратор и дополнительный генератор импульсов, выход оторого подключен к нулевому входу первого и С-входу второго триггеров,третий выход блока управления черезпоследовательно соединенные элементзадержки и одновибратор подключенк Э -входу первого триггера, С-входкоторого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход подключен к.й-входу второго триггера.1150638 2Изобретение относится к автомати- ной информации при отказе отдельныхческому контролю и преобразованию блоков,перемещений в код, а именно к преоб- Цель изобретения - расширение Функразователям угла поворота вала в код. циональных возможностей преобразоваПо основному авт,св. У 922853 5 теля путем контроля его работы.известен преобразователь угла пово- Поставленная цель достигается тем,рота вала в код, содержащий фазовра- что в преобразователь угла поворотащатель, к первому и второму входам вала в код введены первый и второйкоторого подключены выходы источни- триггеры, элемент задержки, одновибка квадратурных напряжений, генера О ратор и дополнительный генератор имтор импульсов высокой частоты, выход пульсов, выход которого подключен, которого соединен с первыми входами к нулевому, входу первого и С-входуэлементов И, выходы которых подклю- второго триггеров, третий выход блочены соответственно к первому и вто" ка управления через последовательнорому входам счетчика, регистр, ин соединенные элемент задержки и одноформационные входы которого соедине- вибратор подключен к Э -входу первогоны с.выходами счетчика, формирова- триггера, С-вход которого соединентель импульсов, четыре ключа и блок с четвертым выходом блока управления,управления, сигнальные входы первого а выход подключен к Р -входу второгои второго ключей соединены соответ О триггера,ственно с первым и вторым входами На фиг, 1 приведена структурнаяфазовращателя, сигнальные, входы тре- схема предлагаемого преобразователя;тьего и четвертого ключей соединены на фиг. 2 - структурная схема варисоответственно с первым и вторым вы- анта технической реализации блока.ходами фазовращателя, выходы ключей 5 управления; на .фиг. 3 - диаграммысоединены между собой и подключены работы преобразователя.к входу формирователя импульсов, Преобразователь угла поворота вавыход которого соединен с входом ла в код содержит источник 1 квадраблока управления, первый, второй, турных напряжений, фазовращатель 2,третий и четвертый выходы которого О первый, второй, третий и четвертыйсоединены соответственно с управляю- ключи 3 - 6, формирователь 7 импульщими входами первого, второго, третье- сов, блок 8 управления, первый и втого и четвертого ключей, пятый и шес- рой элементы И 9 и 10,.генератор 11той выходы блока управления подклю- импульсов высокой частоты, счетчикчены соответственно к вторым входам 12, регистр 13, элемент 14 задержки,первого и второго элементов И, седь- З 5 одновибратор 15, первый и второймой выход блока управления соединен триггеры 16 и 17 и дополнительныйс входом сброса .счетчика и входом генератор 18 импульсов низкой чассинхронизации регистра. тоты.Блок управления выполнен из после- Блок 8 управления содержит первыйдовательно соединенных двух тригге- и второй триггеры 19 и 20, одновибров, одновибратора и дешифратора, ратор 21 и дешифратор 22, вход 23вход первого триггера соединен с вхо- первого триггера 19, выход 24 однодом блока управления, выходы первого вибратора 21, первый, второй, третийи второго триггеров соединены соот- и четвертый выходы 25 - 28 дешифраветственно с первым и вторым входами 45 тора 22 и выход 29 первого триггедешифратора, первый и второй выходы ра 19,котороо соединены соответственно На диаграммах фиг, 3 позициями 30с первым и вторым выходами блока уп- и 31 обозначены сигналы на первомравления, третий Выход дешифратора и втором входах фазовращателя 2, понодключен к третьему и шестому выхо О зициями 32 и 33 - сигналы на первомдам блока управления, четвертый вы- и втором выходах фазовращателя 2,ход которого соединен с четвертым позициями 34 - 37 - напряжения навыходом дешифратора, а пятый выход управляющих входах соответственносоединен с выходом первого триггера, первого, второго, третьего и четвераьход адновибратора подключен к седь- того ключей 3 - 6, позицией 38 - вымому выходу блока управления 1. ходной сигнал одновибратора 15, позиНедостатком известного преобразо- цией 39 - выходной сигнал генератователя является появление недостовер- ра 18 импульсов низкой частоты и по638 4входом второго разряда счетчика 12, т,е. каждый импульс, поступающий на второй вход счетчика 12, оказывает., такое же действие, как два импульса, поступающие на его первый вход. Напряжение "1" на выходе 27 дешифратора 22 открывает ключ 5 и на вход, формирователя 7 поступает напряжение с первого выхода Фазовращателя 2.При переходе этого напряжения через нулевое значение (позиция 32, на Фиг.З при й=й ) на выходе Формироваотеля 7 появится импульс, триггер 19 перейдет из нулевого состояния в единичное и на выходе 28 дешифратора 22 При прохождении этого напряжения через нулевое .значение из положительного в отрицательное (позиция 31, на фиг.З при 1 й ) на выходе формирователя 7 вновь появится импульс, по котороиу триггер 19 установится в нуле.вое, а триггер 20 в единичное состояние. При таком состоянии триггеров 19 и 2 О "1" установится на выходе 2 дешиФратора 22. "0" на выходе 29 триг. гера 19 закроет элемент И 9, а " 1" на выходе 27 дешифратора 22 откроет 55 элемент И 10 и через него на второй вход счетчика 12 поступят импульсы генератора 11, Этот вход является 3 1150зицией 40 - выходное напряжение первого триггера 16,Преобразователь работает следующим образом,На входы фазовращателя 2 от источ 5ника 1 подаются квадратурные напряжения 30 и 31. При этом на выходахфазовращателя 2 появляются квадратурные напряжения 32 и 33, сдвинутыеотносительно напряжений 30 и 31 ис Оточника 1 на угол поворота вала Фа"зовращателя 2, Пусть триггеры 19и 20, образующие двухразрядный двоичный счетчик, находятся в нулевомсостоянии. Тогда на выходе 25 дешифратора 22 будет сигнал " 1", а На ос-тальных выходах дешифратора 22 - сигналы "0" (позицин 34 - 37 на Фиг.Зпри С=О). В этом случае элементыИ 9 и 10 закрыты и на входы счетчика 12 не проходят импульсы генератора 11. Через открытый ключ 3 навход Формирователя 7 поступает напряжение с первого выхода источника1 квадратурных напряжений.25При переходе напряжения на входеформирователя 7 через нулевое значениЕ из положительного в отрицательное (позицня 30, на фиг. 3 при г.=с )на выходе формирователя 7 появляетсякороткий импульс, который поступаетна вход 23 триггера 19 Триггер 19переходит из нулевого состояния вединичное. Сигнал " 1" с выхода 29триггера 19 отпирает элемент И 9по второму входу и через элемент И 9 5на первый вход счетчика 12 начинаютпоступать импульсы генератора 1 1.Сигнал " 1" появляется также на выхо. -де 26 дешифратора 22, который открывает ключ 4, и на вход формировате Оля .7 поступает напряжение с второговыхода источника 1,установится потенциал "1" а на остальных выходах дешифратора 22 - потенциа" лы "0". При этом элемент И 10 закроется, элемент И 9 откроется .и импульсы генератора 1 1 начнут поступать на первый вход счетчика 12, Кроме того, ключ 5 закроется, а ключ 6 откроется и на вход формирователя 7 поступит напряжение с второго выхода фазавращателя 2.При переходе напряжения с второго выхода фазовращателя 2 через нулевое значение из положительного в отрица" тельное (позиция ЗЗ, на Фиг.З пры с=1 ) на выходе формирователя 7 пояИ.вится импульс, в результате чего триггеры 19 и 20 вернутся в нулевое состояние, на выходе 25 дешифратора 22 вновь появится сигнал " 1", ключ 6 закроется, а ключ 3 вновь откроется. Закроется элемент И 9 и импульсы генератора 11 не будут поступать на входы счетчика 12.Перепадом напряжения на выходе триггера 20 из единичного состояния в нулевое запускается одновибратор 21, на выходе 24 которого Формируется импульс. По заднему Фронту этого импульса происходит перезапись кода из счетчика 12 в регистр 13 и обнуление счетчика 12. На этом цикл преобразо-вания угла поворота вала Фазовращателя 2 в код заканчивается. Результат преобразования хранится в регистре 13 до окончания следующего цикла.Если до окончания очередного цикла преобразования генератор 18 импульсов низкой частоты выработает управляющий импульс (позиция 39, на Фиг.З), то по переднему фронту этого импульса в триггер 17 записывается предьг. дущее состояние триггера 16 и триг;гер 16 устанавливается в нулевое состояние, По истечении установленногоВ 115 О 6 времеии задержки Ф после прохождения заднего Фронта иапряжвиня на управляющем входе ключа 5 (позиция 36, на фиг. 3) выходным сигналом элемен" та 14 задержки запускается одновиб ратор 15, вырабатывающий импульс длительностью 7 (позиция 38, на фиг.3), При нормальной работе устройства интервал времени между задними фрон" тами напряжений на управляющих вхо- О дах ключей 5 и 6 составляет четвертую часть периода Т изменения сигналов источника 1 квадратурных напряжений. Величину задержкивыби" рают такой, чтобы выполнялось равен ство 7-- в. Тогда при исправнос 1(ти источника 1, фазовращателя 2, ключей 3 - 6, формирователя 7 и блока 8 управления, а также линий связи между ними задний фронт напряжения 20 на управляющем входе ключа 6 совпадает примерно с серединой выходного импульса одновибратора 15. Напряжение с управляющего входа ключа 6 поступает на С-вход триггера 16, а 25 выходной сигнал одновибратора 15 " на Р -вход триггера 6. При нормальной работе преобразователя в момент перепада напряжения на управляющем входе ключа 6 из состояния "1" в З 0 нулевое в триггер 16 заносится единичный потенциал. По очередному управляющему импульсу генератора 18 состояние триггера 16 переписывается в триггер 17. Период Т повторения.импульсов генератора 18 выбирают не менее 2 Т,. Тогда при нормальной работе преобразователя на выходе триггера 17 будет сохраняться единич 38 Ьный потенциал, представляющий собой сигнал исправности.Погрешности источника 1 квадратурных напряжений приводят к отклонению разности фаз между выходными сигналами фазовращателя 2 от Т/2. Поэтому длительностьвыходного импульса одновибратора 15 выбирают исходя иэ допустимых погрешностей источника 1. Если погрешности источника 1 превысят заданный уровень, то задний фронт напряжения на управляющем входе ключа 6 не совпадает Dо времени с действием импульса одновибратора 15 и в триггер 16 запишется нулевой сигнал. Аналогично в триггер 16 будет записываться нулевой сигнал в случае неисправностей линий связи фазовращателя 2 с источником 1 или с ключами 3 " 6, а также при неисправности ключей 3 - 6, формирователя 7 или блока 8 управления. По очередному управляющему импульсу генератора 18 в нулевое состояние будет устанавливаться также триггер 17, сигнализируя о наличии неисправности в преобразователе, При этом код угла поворота вала, хранящийся в регистре 13, будет ошибочным и не используется. В результате существенно повышается достоверность преобразователя угла поворота вала в код. Помимо индикации достоверности выходного кода выходной сигнал триггера 17 можно исйользовать для управления подключением дублирующего преобразователя угла поворота вала в код.1150638 Составитель А,СмирновКовач Техред Т,Дубинчак Коррект ипенко . Редакт аказ 2147/38ВН Тираж Б 11ИИПИ Государственного комитета по,делам изобретений и открыти 3035, Иосква, Ж"35, Раущская н дписноеСР 4/5 ЮМВВФеЬЙф ал ППП "Патент", г.ужгород, ул,.Проектна