Преобразователь угол-код

Номер патента: 1179528

Автор: Бутенко

ZIP архив

Текст

(54 Н 03 М 1/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ фее.,.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУУ /х(56) Авторское свидетельство СССРУ 5 17035, кл. С 08 С 9/00, 1977.Авторское свидетельство СССРУ 479134, кл. С 08 С 9/00, 1975.(54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛКОД, содержащий датчик угла, выполненный в виде трех групп элементовсчитывания кода, выход младших разрядов которого подключен к информационному входу дешифратора, многотактный генератор, первый и второй.выходы которого подключены к синхровходам соответственно первого ивторого триггеров, выход первоготриггера подключен к информационному входу второго триггера, выход которого подключен к прямому входу первого элемента И, вход которого подключен к первому управляющему входу дешифратора, третий выход многотактного генератора подключен к инверсному входу первого элемента И,первому входу второго элемента Ии входам старших разрядов элементовсчитывания кода первой группы, четвертый выход многотактного генератора подключен к входам младших разрядов элементов считывания кода второй группы, пятый выход многотактного генератора подключен к входаммладших разрядов элементов считывания кода третьей группы, источникпитания, выход которого подключен квходу младшего разряда элемента считывания кода первой группы, выходкоторого через пороговый элемент подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключенк второму управляющему входу дешифратора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения облас-:ти применения за счет использованияпреобразователя для двух различныхцен единиц отсчета, в него введеныкоммутатор и преобразователь кодаБаркера, третий выход многотактногогенератора подключен к входам двухстарших разрядов элементов считывания кода второй группы, четвертыйвыход многотактного генератора подключен к входам двух старших разрядов элементов считывания кода третьей группы, шестой выход многотактного генератора подключен к тактовому входу коммутатора, выход порогового элемента подключен к первому информационному входу коммутатора, первый выход дешифратора подключен к второму информационномувходу коммутатора, второй выход дешифратора подключен к первому входупреобразователя кода Баркера, выходыпервого и второго старших разрядовдатчика угла подключены соответственно к второму и третьему входампреобразователя кода Баркера, выходкоторого подключен к информационномувходу первого триггера и третьему информационному входу коммутатора, выход которого является выходом младших разрядов преобразователя уголкод, третий выход дешифратора является выходом старшего разряда преобразователя угол - код.112. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что коммутатор содержит шесть элементов И,два элемента ИЛИ и элемент НЕ, выход которого подключен к первым входам первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов И, тактовый вход коммутатора подключен к входу элемента НЕ, первым входам первого элемента ИЛИ и шестого, элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом старшего разряда коммутатора, первый информационный вход коммутатора подключен к второму входу шестого элемента И, второй информационный вход коммутатора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и является вторым информационным входом коммутатора, вторые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И являются вторым информационным входом коммутатора, третий информационный вход 79528коммутатора подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ и .выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И являются выходами коммутатора. 3. Преобразователь по п.1 о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что преобразователь кода Баркера содержит два элемента И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого является выходом преобразователя кода Баркера, первый вход которого подключен к первому входу второго элемента И и входу элемента НЕ, второй и третий входы преобразователя кода Баркера подключены соответственно к вторым входам второго и первого элементов И.Изобретение относится. к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования углового перемещения в код.Цель изобретения - расширение об ласти применения преобразователя угол - код путем обеспечения возможности использовать один и тот же преобразователь для двух цен единиц отсчета, отличающихся друг от 10 друга в два раза.На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя угол - код; на фиг. 2 - временные диаграммы выходных сигналов многотактного генера тора; на фиг. 3 - блок-схема коммутатора; на фиг. 4 - блок-схема преобразователя кода Баркера.Преобразователь содержит датчик 1 угла, элементы ИЛИ 2-8, дешифра тор 9, триггеры 10 и 11, элементы И 12 и 13, пороговый элемент 14, считывающий элемент 15, многотактный генератор 16 с тактовыми выходами 17-22, преобразователь 23 кода Бар кера, группы 24, 25 и 26 считывающих элементов 27-34, шины 35, 36 и 37 сигнала "Опрос", коммутатор 38, элемент НЕ 39, элементы ИЛИ 40 и 41, элементы И 42-49, элемент НЕ 50, элемент ИЛИ 51.Преобразователь работает следующим образом.Сигналы П и, У В, 08 и П о на выходах 1, 18, 19 и 20 генератора 16 имеют форму прямоугольных импульсов (фиг. 2 а, б, в, г) с периодом следования Т, длительностью и скважностью Т/й =-И.Импульсы соседних такОтовых выходов сдвинуты один относительно другого на время, равное С. Передние фронты импульсов У на выходе 21 генератора совпадают по времени с началом тактовых импульсов, а импульсы П на выходе 22 генератора сдвинуты относительно импульсов П на время с, которое меньше(фиг, 2 д, е).В основу работы устройства положен параллельно-последовательный принцип преобразования сигналов считывающих элементов (СЭ) датчика угла в циф50 Р 1- В 1 У В 2 ровой код. Для последовательногоспроса групп СЭ и сихронизации работы устройства служит генератор 16.По его тактовым импульсам производит-ся опрос СЭ датчика в разные моменты времени. В моменты времени 1,й, и С, (первый, второй и третий такты) опрашиваются СЭ, подключенныесоответственно к шинам "Опрос" 35,36 и 37. В каждый 1-й такт, исключая начальный (1=0) и последний(д=М), происходит опрос СЭ второйподгруппы д-го разряда и первойподгруппы д+1-го разряда. В последний тактопрашиваются считывающие элементы только второй подгруппы третьего разряда. Устройство работает циклически так, что каждыйцикл состоит из И+1 тактов,(в данном случае из четырех тактов). 20 В случае, если необходимо использовать преобразователь с нормированной ценой отсчетной единицы, вал датчика угла соединяют с исследуемым объектам так, чтобы дискретность датчика угла соответствовала нормированной единице отсчета, и воспринимают информацию (код 1) с выходов преобразовател (Р Е Е З 01 1 й Е, Е 4, Е 5) во все такты, кроме начального С, т.е. в этот такт внешнее устройство не должно реагировать на сигналы с выходов преобразователя. В такт й 1 сигнал "1 с выхода 35 18 генератора 16 поступает на вход элемента И 13, на инвертированный вход элемента И 12 и на опрос СЭ 29-33 (34) первого разряда и СЭ 27 и 28 второго разряда, На выходе эле мента И 12 в момент С имеет место11 11сигнал 0 , так как на е го инвертированный вход подан сигнал " 1 ", а на выходе элемента И 1 3 - сигнал , который поступает с выхода поро го во го элемента 1 4 . Дешифратора 9 из сигналов В 1 и В , поступающих на е го входы, фо рмирует на своем выходе Р пер еключательную функцию 4.В первый тактсигнал на выходе Р несет информацию о младшем двоичном разряде двоично-кодированной десятичной цифры первого разряда преобразователя. В этот же такт на выходах О 0Р дешифра 2тора 9 формируются сигналы остальных двоичных разрядов указанной цифры. При повороте входного вала на целый оборот сигнал на выходе Р изменит свое значение с "1" на "0" и наоборот 10 раз, а на выходах 0 П код изменится от 0 до 4. Дискретность сигналов согласования дешифратора 9 А равна половине оборота входного вала. Этот сигнал А=Я наряду с выходными сигналами С и С элементов ИЛИ 7 и 8 постугает на входы преобразователя 23 кода Баркера, ИЛИ 7 и 8 гоступает на входы преобпреобразователя 23 кода Баркера, который представляет собой комбинационную логическую схему, реализующую переключательную функцию Так как сигналы С и С в такте С6 формируются считывающими элементами 2 и 28 второго разряда, то угловой диапазон вращения входного вала, при котором указанные сигналы равны 1 а 1 11 11 или 0 , составляет один оборот входного вала или 1 / 1 О оборота вала датчика второго разряда . Сигналы Си С 8 в процессе вращения входного вала периодически изменяются . Период изменения этих сигналов равен 2 / 1 0 оборота вала второго разряда , а сдвиг фазы между ними равен четверти периода . В пределах одного оборота входного вала происходит циклическое изменение сигнала Я , в то время как сигнал Р ;равный нулю сохраняет э то значение в пределах всего оборота . Если входной вал делает еще один оборот , характер изменения сигнала Я сохраняется , а сигнал Р = 1 . Дискретно сть изменения сигнала Р соответствует 1 О единицам предыдущего (- го ) разряда .Это означает, что на выходе Р дешифратора 9 в тактеимеется выходной сигнал порогового элечен та 14, который несет в себе информацию о четности или нечетности цифры в младшем разряде. Сигнал Р, несет в себе информацию о том, какая должна быть цифра в 1+1-м разряде - четная (Р;, =0) или нечетная (Р; =1), а также о том, четный или нечетный циклы изменения цифр происходят в предыдущем разряде (четрый или нечетный обороты де 117952815В,В 20 30 35 40 45 50 55 лает вал датчика предыдущего 1-го разряда). Сигнал Р поступает на+информационный вход триггера 10, который запоминает значение этого сигнала в момент прихода синхронизирующего импульса о(фиг, 2 е) с выхода 22 генератора 16 на тактируемый вход С триггера 10. С началом второго тактового импульса триггер 11 под действием синхронизирующего импульса ь появляющегося на выходе 21 генератора в начале каждого такта (фиг. 2 д), устанавливается в состояние, эквивалентное состоянию триггера 10, поэтому на выходе триггера 11 в такт с формируется сигнал Р . Сигнал с выхода триггера111 поступает на вход элемента И 12, который во все такты, кроме первогопропускает на вход В дешифратора 9 сигналы триггера 11. Так как сигнал на выходе Р дешифратора 9 равен дизъюнкцци сигналов В 1 и В, то сигнал Р, во втором такте равен сигналу Р; сформированному в первом такте. Элемент И 13 не будет пропускать сигналы порогового элемента 14, пока не появится первый тактовый импульс. В тактебудет подан сигнал равный "1" на шину "Опрос" 36, в результате чего будут опрошены СЭ второй подгруппы второго разряда и СЭ первой подгруппы треть его разряда. На выходах дешифратора 9 и преобразователя 23 в такте т.2 будут сформированы сигналы, аналогичные сигналам, полученным в первом такте, но вес этих сигналов в 10 раз больше. С помощью триггеров 10 и 11 и сигналови , сигнал Р , несущий информацию о четности1 Ф 1 фпреобразуемой цифры третьего разряда, будет в момент 5 передан через элемент И 12 и дешифратор 9 на выход РВ третий такт (последний в цикле) опрашивающий сигналс генератора 16 будет подан на шину 37. В тактепроисходит опрос второй группы СЭ, третьего разряда, преобразование сигналов этих СЭ в код на выходах дешифратора 9 и формирование сигнала Р =0 вследствие подачи в такт11сигналов "О" на входы С т и С преобразователя 23. Так как в такте СЭ 27 и 28 ни в одном из разрядов не опрашиваются, то сигналы как на входах, так и на выходах элементов ИЛИ 7 и 8 равны "0", в этом случаеР=О.1+1Таким образом на выходах дешифратора 9 и преобразователя 23. (Фиг.4)формируются следующие сигналы:Р; - сигнал, несущий информациюо четности или нечетностицифры в -м разряде; изме нение сигнала (О - 1 или1 -ф О) происходят через интервал дискретности датчика угла -го разряда; Рпредставляет младший двоичный разряд десятичной цифры; кодовые сигналы, остальные двоичные разряды цифры; изменение кода на выходах В, ВВ происходит че 2рез две единицы дискретности 1 го разрядасигнал, несущий информацию о четности (Р;, =0) или не- четности (Р, =1) цикла изменения сигналов В, В с,. В 5 предыдущего 1-го разряда; изменение сигнала происходит через 10 единиц дискретности датчика 1-го разряда. Сигналы с выходов В 1, В, В, Вдешифратора 9 и сигнал Р с выходапреобразователя 23 поступают на входыкоммутатора 38, который во все такты,кроме 1 С пропускает указанные сигналы на свои выходы Е 1, Е , Ез, Е+Еи Е соответственно (фиг. 3).Если преобразователь угол - код применяется для проведения измерений снормированной единицей отсчета, то втакты С, ГС используют выходы Р дешифратора 9 и Е, Е .. Е 5.коммутатора 38, на которых формируется нормированный код 1,Если преобразователь необходимоиспользовать с ненормированной единицей отсчета, то вал датчика угла должет быть соединен с измеряемым объектом через дополнительный редукторс передаточным отношением 1:2. Вэтом случае веса дискретных сигналовна выходах порогового элемента 14,выходах дешифратора 9 и преобразователя уменьшатся в два раза, что,соответственно, повлечет за собойуменьшение в два раза весов сигналовна выходах коммутатора 38, Это означает, что, если в предыдущем случае дискретность сигналов на выходе порогового элемента 14 равнялась одной нормированной единице отсчета, на выходах Е 1 Е 2 Е Е 4 Е 1 комЗф 4 фмутатора - двум, а на выходе Е коммутатора - десяти нормированным единицам отсчета, причем периодичность изменения кода на выходах Р, Е, Е, Е, Е 4 и Е составляла 10 единиц, то в данном случае дискретность сигналов на выходе порогового элемента 14 составляет 0,5 прежней нормированной единицы отсчета, на выходах Е, Е , Е., Е , Е - одной, а на выходе Е - пяти нормированным единицам отсчета и периодичность изменения кода в такты ф й6 на выходах Е 1, ЕЕ равна тоже6десяти единицам. Передача кодов на входы внешнего устройства поразрядно осуществляется во все такты,начиная с 1 и кончая 11 с выходовЕ Ея " Е 6 ко утатора 38, на которых формируется код 11, значениедискретности отсчета которого уменьшенопо сравнению с кодом 1 в двараза. В начальный .такт й при посотуплении на управляющий вход комму татора сигнала П =1 с выхода 17генератора 16, на выходах коммутатора 38 формируется код числа 0 иликод числа 5, если пороговый элемент15 находится в состоянии 0 или 1 1 соответственно. Таким образом, в тактна выходах коммутатора формируется код, величина дискретности которого равна половине нормированнойединицы отсчета, а в остальные так ты величина дискретности кода соответствует нормированным для своихразрядов единицам отсчета.1179528 г,2 оставитель В. Подоляехред А.Бабинец ектор С. Черни М. Петров еда писное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,каз 5695/60 Тираж 872 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.

Смотреть

Заявка

3680906, 26.12.1983

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6681

БУТЕНКО ЛЕВ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03M 1/24

Метки: «угол-код»

Опубликовано: 15.09.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/7-1179528-preobrazovatel-ugol-kod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь угол-код</a>

Похожие патенты