Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1983 года по МПК G08C9/06 

Изобретение относите к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства, преобразующего аналоговую информацию угла поворота объек та в дискретную, представленную в виде потенциального кода.

Известна преобразователи угла . поворота вапа в код, содержащие кодовый элемент с кодом Грея и числом дорожек, равным числу, разрядов и не- подвижно считывающие элементы, выходы которых подключены к пороговым устройствам l .

Недостатками этого устройства являются относительно большие размеры и вес, вызванные необходимостью иметь число дорожек, равное числу разрядов преобразователя.

Известен преобразователь уголк,од, содержащий кодовый элемент, против кодовых дорожек которого расположены считывающие элементы, м тричную схему и дешифраторы, причём на одну кодовую дорожку, разбитую на 2 равных секторов, нанесены код младших разрядов, на другую кодовую дорожку - код 2 разряда и на остальные дорожки - коды старших разрядов,, считывающие элементы которых подключены к входам дешифратора старших разрядов и дешифратора номера сектора. Выходы дешифратора номера сектора подключены к первым входам матричной схемы, ко вторым входам которой подключены считывающие элементы младших разрядов, расположенные против каждого сектора на одинаковом расстоянии друг от друга. Считывающий элемент 2 разряда является выходом 2 разряда преобразователя 2 .

Недостатком известного преобразователя является сложность его конструкции, так как для формирования шести разрядов кода использовано относительно большое число кодовых дорожек, т.е. три.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь угла поворота веша в код, содержащий кодовый,элемент с двумя разрядными дорожками, на первой из которых нанесена маска кода Грея первого .и второго разряда а вторая дорожка разделена на четыре участка. На первом участке протяженностью 180° расположено два кванта третьего разряда, на втором участке протяженностью 90°- два кванта четвертого разряда, на третьем участке протяженностью 45 - два кванта пятого разряда, а на четвертом участке протяженностью 45 четыре кванта шестого разряда. Против первой разрядной дорожки расположено два считывающих элемента, а против второй разрядной дорожки - восемь. Кроме того, преобразователь содержит десять пороговых элементов, подключенных к соотвествующим считывающим элементам и схемы переключения на , 90 и 45 . 5 Недостатками известного преобразователя являются относительно низкая точность, а также его сложность из-за большого числа его элементов.

0 Цель изобретения - повышение точности и упрощение.преобразователя. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в «од, содержащий кодовый

5 элемент с двумя разрядными дорожками на первой из которых нанесена маска кода Грея первого и второго разрядов, а вторая разделена на четыре участка, считывающие элементы

Q первого и второго разрядов расположены на первой разрядной дорожке со сдвигом по фазе 15/2, считывающие элементы остальных разрядов, кроме третьего установлены в начале каж, дог;о участка на второй разрядной дорожке, выходы считывающих элементов всех разрядов соединены с входами пороговых элементов, выходы которых кроме выхода порогового элемента третьего разряда соединены с входами

0 чблока переключения , введен, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, считывающие элементы третьего разряда расположены на первой разрядной дорожке со сдвигом по фазе it /2, при этом

5 один считывающий элемент третьего разряда расположен на равном расстоянии от считывающих элементов первого и второго разрядов, выходы пороТовых элементов третьего разряда

Q соединены с входами элемента ИСКЛКЬ ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а протяженность каждого из участков второй дорожки равна . На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого преобраз-оваС теля; на фиг. 2 - функциональная схема блока переключения на .

Преобразователь угла поворота вала в код содержит кодовый элемент 1 с разрядными дс эожками 2 и 3, на первой из которых нанесена маска кода

Грея первого и второго разрядов, а вторая разбита на четыре участка протяженностью /2 каждый, причём на первом участке расположено два кванта четвертого разряда, на вто5 ром участке - четыре кванта пятого разряда, на третьем участке - восемь квантов шестого разряда, а на четвертом участке - шестнадцать квантов седьмого разряда; напротив раз0 рядной до рожки 2 установлены считывающие элементы 4-11, при этом выходы считывающих элементов соединены со входами ПОРОГОВЫХ элементов 1.2-19 соответственно; элемент

5 ВКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 f блок 21 переклю-. чения Haft/2, содержащий мультиплек соры 22-25. Считывающий элемент 5 . отстоит от считывающего элемента 4 в сторону нарастания кода Грея на 1|/2, считывающий элемент 6 отстоит от считывающего элемента 5 На iv/4 в сторону уменьшения кода Грея, считывающий элемент 7 отстоит от считывающего элемента S на fl ст рону нарастания кода Грея, . . Блок 21 переключения на ирел ставляет собой четыре мультипйекссгра 22-25 с общими входами и может быть выполнен на двух микросхемах типа 133КП2, Выходы порого вых ментов 12 и 13 являются выходами соответственно первого и второ5го разрядов преобразователя, выход элемента fHCIO ro4AlomEE ИЛИ 20 является выходом третьего разряда npseoS раэователя, а выходы мультипяекеоров 22-25 являются выходами четвертого, пятого, шестого и седьмого разрядов преобразователя. . Преобразователь работает следующим образом. При перемещении разрядных дорожек 2 и 3 кодовогсг элемента 1 относительно считываккцих элементов 4-11 представляющих собой, например, фотодиоды, поток света от внешнего источника света в соответствии с ма кой кода Грея, нанесенной на кодовых дорожках 2 и 3, попадает на считывающие элементы. Сигналы, снит маемые со считывающих элементов 4-1 поступают на входы пороговых элемен тов 12-19. Пороговые элементы 1«югут быть выполнены, например, в вкде триггеров Шмитта. Сигналы, сформированные по фронтам на пороговых элементах 12-19, поступают на эле мент ИСКЛЮЧАКХЦЕЕ ИЛИ 20 и блок 21 переключения . Формирование разрядов с го по седьмой происходит на блоке 21 переключения на ft/2. На его информационные входы поступают сигналы с пороговых элементов 16-19, а на адресные входы - сигналы с пороговых элементов 12 и 13. На адресные входы мультиплексоров 22-25 пос тупает входная информация в виде одной из четырех кодовых комбинаций: 00,01,10 или 11, упповая протяженность каждой из которых составля ет fl/2, и nepexcvn от одной комбинации к следующей происходит на грани цах участков разрядной дорожки 3. Код, поступающий на адресные входы блока 21 перекгаочения На /2, подключает к его выходам только один из информационных входов каждого мультиплексора 22-25. Так, при повороте разрядных дорожек 2 и 3 от О до 5/2 на адресные в ходы мул ьтиппе ксоров 22-25 поступает коя 00, который к их выходам подключает первые информационные входа. При повороте разрядных дороЖ&1Х 2 и 3 от /2 до на адресные входы мультиплексбров 22-25 поступает код 01, который к нх выходам подключает вторь|е информационные входы. При поворрте разрядных дорожек 2 и 3 от ft до 9 на адресные входа мультиплексоров 22-25 поступает код 11, который к их выходам подключает четвертые информационные входы. При повороте-разрядных дорожек 2 н 3 от fi до. 2S на адресные вхойы мультиплексоров 22-25 поступает код 10, который к их выходам подклкгаает третьи информационные входы. Зависимость подключения входов мультиплексора к его выходу от положения кодовых дорожек приведена в табл. 1. Т а б л и ц а 1 Код адреса Положение Ин формационкодовойный вход дорожки мультиплексора , подключенного к его выходу, I Т -Г: - -f 2 I Зависимость подключения считывающих элементов к выходам мультиплексоров от кода адреса приведена в табл. 2.

Таблица 2

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий кодовый элемент с двумя разрйдными дорож|ками, на первой из которых нанесена маска кода Грея первого и второго разрядов, а вторая разделена на четыре участка, считывающие элементы первого и второго разрядов расположены на первой разрядной дорожке со сдвигом по фазе /2, считывающие элементы остальных разрядов, кроме третьего, установленыв начале каждого участка на второй разрядной дорожке выходы считывающих элементов всех разрядов соединены с входами пороговых элементов, выхот ды котсч ых кроме выхода порогового элемента третьего разряда, соединены с входами блока переключения на и /2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что,, с целью повышения точности и упрснцення преобразователя, в него введен эле.меят ИСКЛЮЧАИЦЕЕ ИЛИ, считываю1цие элементы третьего разряда расположены на первой разрядной дорожке со сдвигом по фазе , при этом один считываюсций элемент треть.его разряда расположен на равном расстоянии от считывающих элементов первого и второго разрядов, выходы пороговых элементов третьего разряда соединены с входами элемента ИСЮЮЧАЩЕЕ ИЛИ, а протяженность каждогой участков второй дорожки равна . iU U X)

К выходу мультиплексора 22 через пороговые элементы 16-19 подклйзчается только от из считывающих элементов 8-11, который в данный момент находится на участке разрядной дорожки 3, соответствующем кодовой маске Грея четвертого разряда. Аналогично к выходам мультиплексоров 23-25 подключаются считыва ошие элементы 8-11, которые в данный момент находятся на участках разрядной дорожки 3, соответствующих кодовой

йаске . coioTSетст веняо пяtого, шестого и седьмого разрядов.

ЙзоЯ рет:ение позволяет повысить разрядности преобразавателя с шести до ceNM разрядов, а также упростить пре0бразова±ель за счет сокращения на два: элемента числа как считывеющих так и пороговых элементов и исключений схем переключения на Л5 и 180,

Экономический эффект составит j около 8 руб на один преобразователь.