Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/04 

. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик (СКД), подключенный через блок фазосдвигающих цепочек к компараторам, выходы которого соединены с блоком преобразования временного интервала в код Г13Недостатком указанного преобразо вателя является невысокая точность, обусловленная температурной нестабильностью блока фазосдвигающих цепей . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусны датчикf выход которого соединен через первый компаратор с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого счетчика, второй и третий компараторы, первый инвертор, задающий генератор, соединенный с вторым входом первого элемента И, первую шину питания, соединенную с входом второго компаратора, вторую шину питания, второй и третий цнверторы, второй и третий элементы и, триггер второй счетчик, делитель, выход-задающего генератора соединен через делитель , с первыгл входом второго и третьего элементов И, выход третьег компаратора соединен с первым входом второго счетчика, и вторым входом парного счетчика 2. Недостатком известного преобразо вателя является, низкая стабильность обусловленная изменением со эреме-нем параметров фазовращения. Цель изобретения - повышение ста бильности преобразователя за счет уменьшения влияния изменений параметров СКД. Поставленная цель достигается те что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращател выход которого соединен через первы компаратор с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, второй и третий ко параторы, инвертор, задающий генера тор, соеди ге1П1Ый с вторым входом элемента И, первую шину питания, со диненную с входом второго кo 1пapaтора, вторую шину питания, введены первый и второй преобразователи напряжение - ток, KOMj yTaTop, элемент ИЛИ,кольцевой счетчик и регист первая шина питания соединена чёрез первый преобразователь напряжение - ток с первым входом фазовра щателя, вторая шина питания соедине с входами третьего компаратора и инвертора и с первым входом коммутатора выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен через второй преобразователь напряжение - ток с вторым входом фазовращателя, выход второго компаратора соединен с третьим входом элемента И, выход третьего компаратора соединен с входом кольцевого счетчика/первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора и первым входом элемента ИЛИ, второй выход - с вторым входом элемента ИЛИ, третий выход - с вторым входом счетчика, а четвертый- выход - с первым входом регистра, выход счетчика соединен с -входом регистра, выход элемента ИЛИ соединен с четвертым входом элемента И. На чертеже представлена функциональная .схема преобразователя угла поворота вала в код. Преобразователь содержит инвертор 1, коммутатор 2, преобразователи 3 и 4,напряжение - ток, фазовращатель 5 (синусно-косинусный датчик СКД), компараторы 6-8, генератор 9, элемент И 10, кольцевой счетчик 11,элемент ИЛИ 12, счетчик 13, регистр 14, к одному входу которого подключен выход счетчика 13, а к другому - четвертый выход кольцевого счетчика 11, третий выход которого соединен с другим входом счетчика 13, а первый и второй входы соединены с входами элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с четвертым входом элемента И 10, с третьим и вторым входами которого соединены соответственно выходы компаратора 7 и 6, а с первым входом - выход генератора 9, выход элемента И 10 соединен с одним из входов счетчика 13, первая фаза питающего напряжения соединена с входом компаратора 6 и через преобразователь 3 напряжение - ток - с входом СКД 5, вторая фаза питающего напряжения соединена с первым входом коммутатора 2, через инвертор 1-е вторым входом коммутатора 2 и через дополнительный компаратор 8 - с входом кольцевого счетчика 11, первый выход которого соединен с третьим входом коммутатора 2, выход коммутатора 2через преобразователь 4 напряжениеток соединен с другим входом СКД 5. Преобразователь работает следующим образом. / СКД 5 запитывается системой квадратурных токов от преобразователей 3и 4 напряжение - ток, на выходе компараторов 6 и 7 будут последовательности прямоугольных импульсов, фазовый сдйиг между которыми пропорционален угловому перемещению. С помощью элемента И 10, генератора 9 фазовый сдвиг преобразуется в пачки

импульсов, считываемых счетчиком 13 Причем в счетчик 13 заносится два измерения, одно - -при одном направлении вращения поля в воздушном зазоре СКД 5, другое - при противоположном. Изменение фазы напряжения питания и направления вращения поля осуществляется коммутатором 2, управляег шм кольцевым счетчиком 11 на четыре состояния. Так как кольцевой счетчик 11 управляется компаратором 8, подключенным к второй фазе питающего напряжения, то переключение счетчика 11, а следовательно, и коммутатора 2 осуществляется во время бестоковой паузы в обмотке СКД 5. Это обусловлено тем, что обмотка запитана от преобразователя 4 напряжение - ток. Как известно, в этом случае переходной процесс, вызванный переключением, не возникает.

Отсутствие переходного процесса позволяет сократить время измерения при двух направлениях вращения поля до двух периодов питающего напряжения.

Два измерительных периода определяются с помощью элемента ИЛИ 12, сигнал с выхода которого разрешает заполнение счетчика 13. В течение третьего и четвертого периодов происходит обработка результатов измерения. В третьем периоде, когда появляется сигнал на третьем выходе счетчика 11, происходит перенос содержимого счетчика 13. в регистр. 19,

0 За счет того, что счетчик 13 накапливает информацию при прямом и обратном вращении поля в СКД 5, происходит усреднение измерения в четвертый период происходит установка счетчика 13 в нулевое состояние. Устрой5ство при этом готово к следующему измерению.

Полное время преобразования угло-. вого перемещения в код предлагаемого устройства равно четырем периодам питающего напряжения.

Экономический эффект от внедрения изобретения обусловлен его техническими преимуществами.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий фазовращатель, выход которого соединен через первый компаратор с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, второй и третий компараторы, инвертор, задающий генератор, соединенный с вторым входом элемента И, первую шину питания, соединенную с входом второго компаратора, вторую шину питания, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности преобразователя, в него -введены первый и второй преобразователи напряжение - ток, коммутатор, элемент ЛЛИ,кольцевой счетчик и регистр, первая шина питания соединена через первый преобразователь напряжение - ток с первым входом фазовращателя, вторая шина питания .соединена с входами третьего компаратора и инвертора и с первым входом коммутатора, выход инвертора соединен с вторым входом коммутатора, выход которого соединен через второй преобразователь напряжение - ток с вторым входом фазовращателя, выход второго компаратора соединен с третьим входом элемента И, выход третьего компаратора соединен с входом кольцевого счетчика, первый выход которого сое(Л динен с третьим входом коммутатора, и первым входом элемента ИЛИ, втос: рой выход - с вторым входом элемента ИЛИ, третий выход - с вторым входом счетчика, а четвертый выход с первым входом регистра, выход счетчика соединен с входом регистра , выход элемента ИЛИ соединен с четвертым входом элемента И. сд СХ) с