Преобразователь перемещения в код Советский патент 1983 года по МПК G08C9/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительньял устройством.

Известен преобразователь перемещения в код, содержащий источник , двухфазного напряжения, переключатель чередования фаз, фазовращатель, нуль-орган, элементы И, триггер, генератор импульсов, счетчик импульсов и блок управления ClJ.

Недостатком такого преобразователя является его сложность, обусловленная сложностью выполнения блока управления.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делители частоты, преобразователи . прямоугольных колебаний в синусоидальный сигнал, фазовращатель, формирователи фазовых .импульсов, смесители, амплитудные детектора, фильтры низкой частоты и преобразователь временной интервал код 2.

Недостатком известного преобразователя является его сложность и отсутствие возможности выбирать

начало отсчета в любой точке диапазона перемещения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощения преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе перёме-.

,щения в код, содержащем генератор

10 импульсов, выход которого через последовательно соединенные первый делитель частоты и первый преобразователь прямоугольных колебаний в синусоидальный сигнал соединен с первым входом смесителя частоты, вы15ход которого через последовательно срединеннью.амплитудный детектор и фильтр низкой частоты соединен с входом фОЕЯлироватёля фазового импульса, кроме того, выход генератора импуль20сов соединен через последовательно соединенные второй делитель частоты, второй преобразователь прямоугольных колебаний в синусоидальный сигнал и фазовращатель с вторым вхо25дом смесителя частоты, введены ре гистр блок элементов И, счетчик и формирователь сигнгша обнуления, выход которого соединен с установочным входом счетчика, вькоды счетчика чеJOрез соответствующие входы блока элементов И соединены с входами регист ра, при этом выход генератора импульсов соединен с информационным входом счетчика и первым входом фор мирователя сигнала обнуления, второй выход которого подключен к клем ме обнуления, а выход формирователя фазовых импульсов соединен с управляющим входом блока элементов И и третьим входом формирователя сигнал обнуления. На чертеже показана структурная схема преобразователя. Преобразователь содержит .генерат 1 импульсов, делитель 2 частоты с коэффициентом деления К , делитель 3 частоты с коэффициентом деления К преобразователи 4 и 5 прямоугольных колебаний в синусоидальный сигнал, фазовращатель б, смеситель 7 ампли тудный детектор 8, фильтр 9 низкой частоты, формирователь 10 фазового импульса, формирователь 11 сигнала обнуления, счетчик 12, кпемцу 13 об нуления, блок 14 элементов И, ре. гистр 15.; Преобразователь, работает следующим образом. Генератор 1 импульсов вырабатыва ет последовательность импульсов частоты f. На выходе делителя 2 частот колебания составляет f/К., на выхоЛе дели.теля 3 - f/K. Синусоидальное напряжение ча стоты f/Kj. поступает на вход фазовращателя 6. Напряжение на выходе фазовращателя имеет фазовый сдвиг по отношению к напряжению на входе, пропорциональный линейному перемещению подвижной частоты, фагзовращателя по отношению к неподвижной. Напряжение с фазовращателя пода ется на смеситель 7, одновременно на смеситель приходит напряжение пре образователя 4с частотой /К. После нелинейного преобразования и фильтрации на выходе фильтра 9 кой частоты выделяется напряжение разностной частоты f(.,- . тем же фазовым сдвигом, что и напряжение f/Kj..- Формирователь 10 фазовых импульсов, вырабатывает фазовый импульс в момент перехода синусоидального напряжения из отрицательного значения в положительное. Для определения величины перб/мещенйя служит счетчик 12, которалй производит непрерывно счет ш шульсов генератора 1. В исходном состоянии, когда перемещение равно нулю, подается команда обнуления на клемму 13. В момент, синхронный с фазовым импульсом формирователя 10 и заполняющим импульсом с генератора 1, формируется импульс обнуления, который подается с выхода формирователя 11 сигнала обнуления на установочный вход счетчика 12 и сбрасывает его показания в нуль. После сброса счетчик 12 начинает с нуля счет импульсов генератора 1 импульсов. Модуль счетчика 12 выбран так, что время заполнения его импульсами генератора 1 точно равно периоду повторения фазового им- пульса. Поэтому, если нет перемеще- ния, счетчик 12 к моменту прихода фазового импульса будет заполнен и автоматически сбросится в нуль импульсом переполнения, а регистр 15 через блок 14 элементов И зафиксирует показания, равные нулю. ; Таким.образом, количество импульЬов, поступающих на информационный вход счетчика Л.2 за время, равное периоду ф азового импульса, остается |постоянным и равно модулю счетчика N. Так будет повторяться через каж|дый период следования фазового импульса при условии отсутствия перемещения. Предположим, что в некоторый момент произошло перемещение, например, увеличилось его значение. Тогда интервал времени от. предыдущего фазового импульса до последующего увеличится пропорционально перемещению, а следовательно, увеличится количество импульсов, поступивших на счетчик 12, и в момент прихода сигнала на управляющий вход блока 14 элементов И на выходных шинах регистра .15 будет информация, отличная от нуля. Теперь после прекращения перемещения в регистр 15 будет переписываться новое значение N счетчика 12, пропорциональное перемещению. Если в начальный после обнуления произойдет такое же пере.мещение в сторону его уменьшения, то интервал времени от предыдущего фазового импульса до последующего уменьшится пропорционально перемещению, а следовательно, уменьшится и количество импульсов, .поступивших на счетчик 12, а на выходе регистра 15 появится новое число, ра.вное N-N . После прекращения перемещения это число будет переписываться из счетчика 12 в регистр 15 с периодом фазового импульса. Следует отметить, что в любом положении фазовращателя 6 выходному коду может быть задано значение, равное нулю, с помощью формирователя 11 сигнала обнуления и от этого положения начинается отсчет перемещения. Таким образом, предложенный преобразователь при более простой схеме позволяет расширить возможности по сравнению с прототипом за счет возможности перемещения начала отсчета в. любую точку диапазона переме|А ения. Формула изобретения Преобразователь перемещения в код, содержащий генератор импульсов,.

выход которого через последовательно соединенные первый делитель час.тоты и первый преобразователь прямоугольных колебаний в синусоидальный сигнал соединен с первым входом смесителя .частоты, выход которого через последовательно соединенные амплитудный детектор и фильтр низкой частоты соединен с входом формирователя фазового импульса, кроме того . выход генератора импульсов соединен через последовательно соединенные . второй делитель частоты, второй преобразователь прямоугольных колебаний в синусоидальный сигнал и фазоЬращатель с вторым входом смеситеfiH частоты, отличающийся |тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения преобразователя, в него введены регистр, блок элементов И, счетчик и формирователь сигнала обнуления, выход которого соединен с установочным входом счетчика, выходы счетчика че.рез соответствующие входы блока элементов И соединены с входами регистра, при этом выход генератора импульсов соединен с информационным входом счетчика и первым входом формирователя сигнала обнуления, второй вход которого подключен к клемме обнуления, а выход формирователя фазовых импульсов соединен с управляющим входом блока элементов И и третьим входом формирователя сигнала обнуления.

15 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 407370, кл. О08 С 9/04, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 20 409258, кл. 608 С 9/04, 1971

{ прототип).

ft

f2

f3