Преобразователь угла поворота вала в код
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 942089
Авторы: Глаголев, Замолодчиков, Смирнов, Фатеев
Текст
ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсннкСоцналистичесиикРеспублик и 942089(5)М. Кл. С 08 С 9/00 9 ЬвуаарстааеВ каактет евера в дааап взввретекй и еткрьаЮ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.5 Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие многотактный генератор импульсов, первый выход которого через последовательно соединенные делитель частоты, блок питания, фазовращатель и компаратор подключен к блоку элементов И, другие входы которого соединены с выходами разрядов делителя частоты, другие выходы генератора импульсов подключены к триггерам, выходы которых подключены к дешифратору, соединенному с выходом компаратора, а выходы дешифратора подключены к 2 о шифратору 1 .Недостатком известного преобразователя является значительная погрешность формирования выходных импульсов компаратора и погрешность дискретностиИзвестны также преобразователи, которые содержат фазовращатель, подключенный к двум компараторам, генератор импульсов, выход которого через счетчик подключен к генератору пилообразного напряжения, выход которого подключен к другим входам компараторов, выходы компараторов подключены к измерителю временных интервалов интегрирующего типа 1 21.Недостаток известного преобразователя - погрешность смещения границ временных интервалов относительно импульсов высокой частоты.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок преобразования угла поворота в последовательность временных интервалов, первый и второй триггеры, единичные входы которых соединены с источником ко 91120891 О15202530 35 10 45 50 55 манды "Пуск", единичный выход первого триггера подключен к одним входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к единичным входам третьего и четвертого триггеров соответственно, единичный выход третьего триггера подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, единичный выход четвер" того триггера подключен к второму входу четвертого и к первому входу пятого элементов И 1 нулевые выходы третьего и четвертого триггеров подключены к вторым входам третьего и пятого элементов И, третьи входы которых подключены к выходу генера. тора импульсов, выход четвертого эле мента И подключен к нулевым входам второго, третьего и четвертого триггеров и через счетчик к нулевому входу первого триггера выходы разрядов реверсивного счетчика через дешиф. ратор подключены к одному входу шестого элемента И, другой вход которого соединен с единичным выходом второго триггера, а выход подключен к нулевым входам третьего и четвертого триггеров и реверсивного счетчика. Выходы блока преобразования,угугла поворота в последовательность временных интервалов подключены к другим входам первого и второго элементов И соответственно, а выходы третьего и пятого элементов И подключены соответственно к входам сложения и вычитания реверсивногосчетчика 3 1.Недостатком известного преобразователя является погрешность, вызванная дискретным измерением каждого из временных интервалов как при случайном, так и регулярном расположении границ временных интервалов относительно импульсов генератора,Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок преобразования угла поворота в последовательность временных интервалов, первый и второй триггеры, единичные входы которых соединены с источником команды "Пуск", а единичный выход первого триггера подключен к одним входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к единичным входам третьего и четвертого триггеров соответственно, единичный выход третьего триггера подключен к первым входам третьего и четвертого элементов,И, единичный выход четвертого триггера подключен к второму входу четвертого ипервому входу пятого элементов И,нулевые выходы третьего и четвертого триггеров подключены к вторымвходам третьего и пятого элементов И,третьи входы которых подключены к выходу генератора импульсов, выход четвертого элемента И подключен к нулевым входам второго, третьего и четвертого триггеров и через счетчикк нулевому входу первого триггера,выходы разрядов реверсивного счетчика через дешифратор подключены кодному входу шестого элемента И,другой вход которого соединен с единичным выходом второго триггера, авыход подключен к нулевым входам третьего и четвертого триггеров и реверсивного счетчика, введены два блокасинхронизации, пятый, шестой, седь-мой и восьмой триггеры, седьмой,восьмой, девятый и десятый элементы И, четыре элемента ИЛИ, инвертор, источник эталонного напряжения,интегратор и два компаратора, выходы блока преобразования угла поворота в последовательность временных интервалов подключены к единичным входам пятого и шестого триггеров и к первым входам одного и другого блоков синхронизации соответственно, вторые и третьи входы блоковсинхронизации соединены непосредственно и через инвертор с выходом генератора импульсов, а выходы блоковсИнхронизации подключены к другимвходам первого и второго элементовИ соответственно, единичный выходпятого триггера подключен к седьмомуэлементу И, другой вход которогосоединен с нулевым выходом третьеготриггера, а выход через первый элемент ИЛИ подключен к прямому входуинтегратора, единичный выход шестого триггера подключен к восьмомуэлементу И, другой вход которогосоединен с нулевым выходом четвертого триггера, а выход через второй элемент ИЛИ подключен к инверсному входу интегратора, опорный входкоторого соединен с источником эта"лонного напряжения, а выход подключен к входам коммпараторое, выходы9420 компараторов подключены к единичным входам седьмого и восьмого триг"геров, единичные выходы которых подключены к одним входам соответственно девятого и десятого элементов И, 5выход девятого элемента И черезвторой элемент ИЛИ подключен к инверсному входу интегратора, а выходдесятого элемента И через первыйэлемент ИЛИ подключен к прямому входу интегратора, выходы третьего идевятого элементов И через третийэлемент ИЛИ подключены к входу сложения реверсивного счетчика, выходы пятого и десятого элементов И че- Ирез четвертый элемент ИЛИ подключены к входу вычитания реверсивногосчетчика, выход генератора импульсов подключен к третьему входу четвертого элемента И, выход цетверто- Ого элемента И подключен к нулевымвходам пятого, шестого, седьмогои восьмого триггеров, выход шестого элемента И подключен к нулевым входам пятого и шестого триггеров и к нулевому входу интегратора, нулевой выход первого триггера подключен к нулевым входам пятого и шестого триггеров и к нулевому1входу интегратора, а единичные вы- ЗОходы третьего и четвертого триггеров подключены к другим входам девятого и десятого элементов И. На чертеже представлена блок-схе" ма преобразователя.Преобразователь содержит блок 1 преобразования угла поворота в последовательность временных интервалов, выходы которого подключены к блокам 2 и 3 синхронизации, генератор 4 импульсов, выход которого непосредственно и через инвертор 5 подключен к другим входам блоков 2 и 3. Единичные входы первого и второго триггеров 6 и 7 соединены с источником 8 команды "Пуск". Единичный выход триггера 6 подключен к одним входам первого и второго элементов И 9 и 1 О, другие входы которых соединены с выходами блоков 2 и 3, а выходы подключены к еди, ничным входам третьего и четвертого триггеров 11 и 12. Единичный выход триггера 11 подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И 13 и 14, единичный выход триггера 12 подключен к второму входу элемента И 14. и к первому входу пятого 35 40 45 50 55 89 6элемента И 19. Выходы разрядов реверсивного счетчика 16 через дешифратор 17 подключены к одному входу шестого элемента И 18, другой вход/ которого соединен с единичным выходом триггера 7. Выходы блока 1 под" ключены к единичным входам пятого и шестого триггеров 19 и 20, единичные выходы которых подключены к одним входам седьмого и восьмого элементов И 21 и 22. Нулевой выход тригге ра 11 подключен к второму входу элемента И 15 и к другому входу злемен" та И 21, выход которого через первый элемент ИЛИ 23 подключен к прямому входу интегратора 24, Нулевой выход триггера 12 подключен к второму входу элемента И 13 и к другому входу элемента И 22, выход которого через второй элемент ИЛИ 25 подключен к. инверсному входу интегратора 24. Опорный вход интегратора 24 соединен с источником 26 эталонного напряжения, а выход интегратора 24 . подключен к компараторам 27 и 28, выходы которых подключены к единичным входам седьмого и восьмого триггеров 29 и 30. Единичные выходы триггеров 29 и 30 подключены к одним входам девятого и десятого элементов И 31 и 32. Выход элемента И 31 через элемент ИЛИ 25 подключен к инверсному входу интегратора 24, а выход элемента И 32 через элемент ИЛИ 23 подключен к прямому входу интегратора 24. Выход генератора 4 подключен к третьим входам элементов И 13, 14 и 15. Выходы элементов И 13 и 31 через третий элемент ИЛИ 33 подключены к входу сложения реверсивного счет- цика 16, а выходы элементов И 15 и 32 через четвертый элемент ИЛИ 34 подключены к входу вычитания реверсивного счетчика 16Выход элемента И 14 подключен и нулевым входам триггеров 7,11,12,19,20,29 и 30, а церез счетчик 35 - к нулевому входу триггера 6. Выход элемента 18 подключен к нулевому входу интегратора 24 и к нулевым входам триггеров 11, 12, 19, 20 и реверсивного счетчика 16. Нулевой выход триггера 6 подключен к нулевым входам триггеров 19 и 20 и к нулевому входу интегратора 24, а единичные выходы89 50 55 7 9420триггеров 11 и 12 подключены к другим входам элементов 31 и 32.Преобразователь работает следующим образом.На выходах блока 1 формируется 5периодическая последовательностьвременных интервалов, пропорциональных измеряемому углу поворота и ограниченная старт- и стоп- импульсами. На выходе генератора 4 форми фруется последовательность тактовыхимпульсов высокой частоты со скважностью 2. С выходов генератора 4 иинвертора 5 на синхронизирующие входы блоков 2 и 3 поступают две последовательности тактовых импульсов.На выходе блока 2 формируются старт-.импульсы синхронно с тактовыми импульсами инвертора 5, а на выходе блока3 - стоп-импульсы, синхронно с тактовыми импульсами этого же инвертора 5.По сигналу "Пуск" с источника 8снимается сигнал установки "0" стриггеров 19 и 20 и интегратора 24 25и производится установка триггеров6 и 7 в состояние "1" открываютсяэлементы 9 и 10, пропуская синхронизированные старт- и стоп- импульсы на единичные входы тригегров 11 зои 12 соответственно, Если первым пос.ле сигнала "Пуск" приходит стартимпульс, то открывается элемент 13пропуская импульсы генератора 4 навход сложения реверсивного счетчика 16 до момента поступления стопимпульса, который, производя установ.ку триггера 12 в состояние "1",закрывает элемент 13 и открываетэлемент 14. Задний Фронт выходногосигнала элемента 14, отстоящий отпереднего Фронта стоп-импульса наодин период сигнала генератора 4 устанавливает триггеры 11 и 12 в состояние "0". При этом содержимое мсчетчика 35 числа измерений в циклеувеличивается на "1",На выходе элемента 21 формируется временной интервал между передним фронтом старт-импульса с блока 1 и передним фронтом засинхронизированного старт-импульса с выхода элемента 9. В течение этого временного интервала интегратор 24 производит интегрирование опорного напряжения источника 26 с положительным знаком. На выходе элемента 22 формируется временной интервал между передним фронтом стоп-импульса сблока 1 и передним фронтом засинхронизированного стоп-импульса с вы"хода элемента 10. В течение этоговременного интервала интегратор 24производит интегрирование опорногонапряжения с отрицательным знаком.Если первым приходит стоп-импульсто открывается элемент 15 и импульсы генератора 6 поступают на входвычитания реверсивного счетчика 16до момента поступления старт-импульса. При этом содержимое счетчика 35 также увеличивается на "1".Интегратор 24 производит, также каки в предыдущем случае, интегрирование опорного напряжения между передними Фронтами стоп-импульсов свыходов блока 1 и элемента 10 сотрицательным знаком, а между передними фронтами старт-импульсов с выхода блока 1 и элемента 9 с положительным знаком.С приходом следующих старт- истоп-импульсов к содержимому реверсивного счетчика 16 добавляется очередная пачка импульсов с выходовэлементов 3 или 15, к содержимомусчетчика 35 добавляется единица, ана выходе интегратора 24 изменяетсянапряжение с учетом суммарной погрешности измерения концов временных интервалов.Как только выходное напряжениеинтегратора 24 превысит эталонныйуровень (например, равный кванту),то срабатывает один из компараторов27 или 28 в зависимости от знакавыходного напряжения. Соответствующий триггер 29 или 30 устанавливается в состояние "1" и открываетэлемент 31 или. 32,Триггеры 11 и 12 одновременно находятся в состоянии "1" в течениепериода следования импульсов генератора 4. Если выходное напряжение интегратора 24 превышает положительныйэталонный уровень, то импульс с элемента 31, равный по длительности периоду следования импульсов генератора 4, поступает на инверсный вход интегратора 24 и навход сложения реверсивного счетчика 16, Интегратор 24 производит интегрирование опорного напряжения сотрицательным знаком в течение периода следования импульсов генератора4. Аналогичным образом работает пре10 45 Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий блок преобразования угла поворота в последова ф тельность временных интервалов, первый и второй триггеры, единичные входы которых соединены с источником команды "Пуск", единичный выход первого триггера подключен к одним входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к единичным входам третьего и четвертого образователь при превышении выходным напряжением интегратора 24 эталонного отрицательного уровня. При этом импульс коррекции поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 16. Задним фронтом выходного сигнала элемента 14 триггеры 29 и 30 устанавливаются в "0". Так продолжается до переполнения счетчика 35, после чего триггеры б, 19, 20 и интегратор 24 устанавливаются в "0", элементы 9 и 10 закрываются, цикл измерения заканчивается.Выходы разрядов реверсивного счетчика 16 подключены к дешифратору 17/ на выходе которого формируется сигнал, когда содержимое реверсивного счетчика 16 превышает половину полного значения фазы одного измерения в цикле. Этот сигнал необходим для. 20 анализа длительности временного интервала в начале цикла, измерений. Если первый временной интервал превышает половину полного значения фазы, то выходной сигнал элемента .18 производит установку триггеров 11, 12, 19 и 20 и интегратора 24 в состояние "0", а содержимое счетчика 35 не изменяется. При этом следующий временной интервал меньше половины полного значения фазы и преобразователь начинает цикл изме. рения. Первый входной импульс счетчика 35 производит установку триггера 7 в состояние "0", закрь 1 вая эле-З 5 мент 18.Предлагаемый преобразователь ав" томатически исключает погрешность перехода через полное значение фазы в процессе цикла измерения. Путем точного измерения концов временных интервалов в предлагаемом преобразователе практически исключается погрешность дискретности. триггеров соответственно, единичный выход третьего триггера подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, единичный выход четвертого триггера подключен к второму входу четвертого и первому входу пятого элементов И, нулевые выходы третьего и четвертого триггеров подключены к вторым входам третьего и пятого элементов И, третьи входы которых подключены к выходу генератора импульсов, выход четвертого элемента, И подключен к нулевым входам второго, третьегои четвертого триггеров и через счет" чик - к нулевому входу первого триггера, выходы разрядов реверсивного счетчика через дешифратор подключены к одному входу шестого элемента И, другой вход которого соединен с единичным выходом второго триггера, а выход подключен к нулевым входам третьего и четвертого триггеров иреверсивного счетчика, о т л и ч ащ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены два блока синхронизации,пятый, шестой, седьмой и восьмой триггеры, седьмой, восьмой, девятый и десятый элементы И, четыре элемента ИЛИ, инвертор, источник эталонного напряжения, интегратор,и два компаратора, выходы блока пре"образования угла поворота в последовательность временных интервалов подключены к единичным входам пятого и шестого триггеров и к первым входам одного и другого блоков синхронизации соответственно, вторые и третьи входы блоков синхронизации соединены непосредственнои через инвертор с выходом генератора импульсов, а выходы блоков син"хронизации подключены к другим входам первого и второго элементов И соответственно, единичный выход пятого триггера подключен к седьмому элементу И, другой вход которогосоединен с нулевым выходом третьего триггера, а выход через первый элемент ИЛИ подключен к прямому входу интегратора, единичный выход шестого триггера подключен к восьмомуэлементу И, другой вход которого соединен с нулевым выходом четвертого триггера, а выход через второй элемент ИЛИ подключен к инверсному входу интегратора, опорный вход ко11 9420 торого соединен с источником эталонного напряжения, а выход подключен к входам компараторов, выходы компараторов подключены к единичным вхо" дам седьмого и восьмого триггеров, В единичные выходы которых подключены к одним входам соответственно девятого и десятого элементов И, выход девятого элемента И через второй элементИЛИ подключен к инверс- ф ному входу интегратора, а выход десятого элемента И через первый эле" мент ИЛИ подключен к прямому входу интегратора, выходы третьего и де" вятого элементов И через третий элемент ИЛИ подключены к входу сложе, ния реверсивного счетчика, выходы пятого и десятого элементов И через четвертый элемент ИЛИ.подключены к входу вычитания реверсивно го счетчика, выход генератора импульсов подключен к третьему входу чет.- вертого элемента И, выход которого 89 12подключен к нулевым входам пятого,шестого, седьмого и восьмого триггеров, выход шестого элемента Иподключен к нулевым входам пятогои шестого триггеров и к нулевомувходу интегратора, нулевой выходпервого триггера подключен к нулевым входам пятого и шестого триггеров и к нулевому входу интегратора,а единичные выходы третьего и четвертого триггеров подключены к другим входам девятого и десятого элементов И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 409269,. кл. 0 08 С 9/04,1972,2. Электромеханические преобразователи угла с электрической редукцией, Под, ред А, А, АхметжановаМ "Энергия", 1978. с, 181, рис.б.2,3. Там же, с. 18", рис. 6,5 (прототип).942089 Составитель И. Назаркинактор А. Мотыль Техред К, Мццьо Корректор М. Пожо аказ сно лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектна 847/43 ВНИИПИ Государс по делам изобр13035, Москва,ираж 642 Подпиенного комитета СССРений и открытий
СмотретьЗаявка
2982453, 15.09.1980
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1001
СМИРНОВ АЛЬБЕРТ КОНСТАНТИНОВИЧ, ГЛАГОЛЕВ ИГОРЬ ПАВЛОВИЧ, ЗАМОЛОДЧИКОВ ЕВГЕНИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ФАТЕЕВ ВЛАДИМИР ДМИТРИЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G08C 9/00
Метки: вала, код, поворота, угла
Опубликовано: 07.07.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-942089-preobrazovatel-ugla-povorota-vala-v-kod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь угла поворота вала в код</a>
Предыдущий патент: Устройство для тревожной сигнализации
Следующий патент: Преобразователь угла поворота вала в код
Случайный патент: Установка для сборки под сварку обечайки с фланцем