Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 11Н 03 М 1 / 3 8 Дь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЭ АВТОРСКОМУ СВМДЕТ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ (57)Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройст-. вом. С целью упрощения в преобразователе угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащем синусно-косинусный датчик угла (СКДУ) 1, коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 3, блок 4 компараторов, блок 5 усилителей-ограничителей,блок 6 сумматоров по модулю два, первый и второй выходы СКДУ подключенык другой группе входов блока 5, авторой выход СКДУ подключен к другому входу масштабного блока 3 . Управляющий сигнал коммутатора 2 формируется путем ограничения выходныхсигналов СКДУ и суммировании по модулю два ограниченных сигналовВмасштабном блоке 3 формируются напряжения различной амплитуды, соответствующие первому выходному напряжению СКДУ, и напряжения различнойамплитуды, соответствующие выходному напряжению коммутатора 2, Послесравнения выходных напряжений масштабного блока 3 в блоке 4 компараторов производится суммирование помодулю два выходных напряжений блока 4. На выходе преобразователя формируются два сигнала типа меандр,смещенных один относительно другого на +90 в зависимости от направления изменения угла Ы. 1 з.п,ф-лы,8 ил.1481884 40 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо-. жет быть использовано для связи аналоговых источников информации с циф 5 ровым вычислительным .устройством.Цель изобретения - упрощение преобразователя.На фиг.,1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг,2- структурная схема коммутатора квадрантов, на фиг. 3 - структурная схема масштабного блока на фиг.4 структурная схема блока компараторов; на фиг, 5 - структурная схема 15 блока усилителей-ограничителей, на фиг. 6 - структурная схема блока сумматоров по модулю два; на фиг. 7 диаграмма работы синусно-косинусного датчика, коммутатора квадрантов и 20 масштабного блока; на фиг. 8 - диаграмма работы блока компараторов и блока сумматоров по модулю два.Преобразователь (фиг. 1) содержит синусно-косинусный датчик 1 25 угла (СКДУ), коммутатор 2 квадрантов, масштабный блок 3, блок 4 компараторов, блок 5 усилителей-ограничителей, блок 6 сумматоров по модулю два. Коммутатор 2 квадрантов 30 (фиг. 2) содержит инвертор 7, ключи 8-1 и 8-2 и инвертор 9. Масштабный блок 3 (фиг. 3) содержит делители 10-1 - 10-6 напряжения. Блок 4 компараторов (фиг. 4) содержит компараторы 11 -1 - 11 -7 напряжения. Блок 5 усилителей-ограничителей (фиг.5) содержит усилители-ограничители 12-1 - 12-9. Блок 6 (фиг. 6) содержит сумматоры по модулю два 13-1 - 13-7 .Преобразователь работает следующим образом.СКДУ 1 запитывается напряжением переменного тока, На выходах СКДУ 1 45 формируются сигналы П, и Пг переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косинуса угла И .поворота вала, огибающие которых представлены на фиг. 7.Сигнал 11 поступает на вход масштабного блока 3 и синусный вход блока 5, а сигнал П г поступает на информационный вход коммутатора 2квадрантов и на косинусный вход блока 5. В блоке 5 сигналы 11и П г поступают на усилители-ограничители 12-1 и 12-2 соответственно, с выхода которых снимаются сигналы Пэ и П,заполненные несущей типа меандр. На диаграмме (фиг. 7) показаны только огибающие меандров. Сигналы Ц и 11 с выходов блока 5 поступа- ют на входы сумматора 1 3-1 блока 6.В результате с выхода блока 6 на управляющий вход коммутатора 2 квадрантов поступает продетектированный сигнал управления Пу, имеющий частоту, в 2 раза большую по отношению сигнала П (Б ) и с перепадами в моменты прохождения напряжений О, и Б г через нулевые значения,При этом на выходе сумматора 13-1 образуется выпрямленный сигнал с единичным уровнем при совпадении фаз несущих входных сигналов и с нулевым уровнем в случае противоположных фаэ несущих.Сигнал Ц поступает на управляющий вход коммутатора 2 квадрантов и далее на инвертор 9 и управляющий: вход ключа 8-1, который открывается, например, единичным уровнем и закрывается нулевым уровнем, Сигнал П одновременно поступает с выхода инвертора 9 на управляющий вход ключа 8-2, при этом ключ 8-2 закрывается (открывается), в то время как ключ 8-1 открывается (закрывается).На выходе пары ключей 8-1 и 8-2 поочередно, по сигналу управления П, появляется то сигнал П то сигнал юг . Выходной сигнал Бкоммутатора 2 имеет ту же частоту, что и сигнал 11, СКДУ 1 . При этом сигнал П имеет непрерывно-кусочный харак 1тер со скачкообразным изменением фазы напряжения в точках нулевых переходов сигнала 11, СЕДУ 1 (фиг. 7).Сигнал П с выхода коммутатора 2 квадрантов поступает на вход масштабного блока 3, в котором сигналы 11, и 11 преобразуются в систему многоуровневых переменных напряжений 11 О 1 Л г, П, и Пг- Пг-р Уг э (на диаграмме фиг. 7 указанные сигналы изображены без несущей) . При этом дискретность изменения амплитуды сигналов в масштабном блоке 3 определяет дискретность изменения углового перемещения дЫ ротора СЕДУ 1.Многоуровневая система сигналов с выходов масштабного блока 3 поступает на входы блока 4 компараторов, в котором указанные сигналы преобразуются в многофазную систему сигна3 1полненных несущей типа меандр. Этисигналы в блоке 5 усиливаются и ог-.раничиваются по амплитуде, в результате чего на выходах блока 5 формируется система сигналов У - У . Вблоке 6 на сумматорах 13-1, 13-3,13-5 и 13-7 производится суммирование по модулю два сигналов П , Б11 , 0, О, , в результате чего формируется первый продетектированныйвыходной .сигнал преобразователя, ана сумматорах 13-2, 13-4 и 13-6 суммируются по модулю два сигналы Б,Бз, П, в результате чего формируется второй продетектированныйвыходной сигнал преобразователя,смещенный по фазе относительно первого сигнала на 190в зависимостиот направления изменения угла(фиг. 8).Возможные выбросы (помехи) ввыходных сигналах преобразователявызванные взаимным смещением сигналов при их детектировании в блоке6 и переключением в коммутаторе 2,исключаются, например, фильтрацией(на фиг. 1 не отражена),В предлагаемом преобразователеуменьшается количество элементов вкоммутаторе 2 квадрантов и блоках3-6, что приводит к упрощению преобразователя в целом. изобретения Фо рмула 1 . Преобразователь угла поворота вала в последовательность импульсов, содержащий синусно-косинусный датчик угла, один выход которого соеди 4818844нен с информационным входом коммутатора квадрантов, выход коммутатораквадрантов соединен с одним входоммасштабного блока, выходы которогосоединены с входами блока компараторов, выходы блока компараторов соединены с одной группой входов блока усилителей-ограничителей, выходы которого соединены с входами блока сумматоров по модулю два, первый и второй выходы которого являются выходами преобразователя, а третий выходсоединен с управляющим входом комму 15 татора квадрантов, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью упрощения преобразователя, в нем первый ивторой выходы синусно-косинусногодатчика угла соединены с другой группой входов блока усилителей-ограничителей, а другой выход синусно-косинусного датчика угла соединен сдругим входом масштабного блока.2. Преобразователь по п. 1, о т25 л и ч а ю щ и й с я тем, что коммутатор квадрантов содержит два ключа и два инвертора, информационныйвход первого ключа является информационным входом коммутатора квадран 30 тов, который через первый инверторсоединен с информационным входом второго ключа, управляющий вход первого ключа является управляющим входом коммутатора квадрантов, которыйчеРез второй инвертор соединен суправляющим входом второго ключа, авыход первого ключа является выходом коммутатора квадрантов и подключен к выходу второго ключа.481884 оставитель А. Смирнов Техред Л.Олийнык Корректор И, ГорнаяТупи едакт Тираж 885 го комитетапо изобретен 5, Москва, Ж, Раушска ГКНТ СС Производственно-издательск омбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 каз 2701/56 НИИПИ Государстве 11