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 последовательно соединенные делител опорной частоты, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, формирователь подвижного строба, генератор одиночного импульса, второй вход которого соединен с входом делителя опорной частоты и с входом распределителя импульсов, выходы которого подключены к первым входам блока элементов И, вторые входы которого соединены с выходом генератора одиночных импульсов. Работа устройства основана на формировании блоком элементов И чередугацихся последовательностей импульсов, определяквдих направление вращения синусно-косинусного трансформатора l ,

Недостатком данного устройства является сложность обеспечения стабильности выходной информации из-за временной нестабильности выходного сигнала формирователя подвижногостроба относительно границы между квантами выходного кода,

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные делитель опорной частоты, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, формирователь подвижного строба, генератор одиночно го импульса, выход которого соединен с первыми входами блока элементов И, распределитель импульсов, вход которого соединен с входом делителя опорной частоты и вторым вхог дом генератора одиночного импульса, а выходы - с вторыми входами блока элементов И, выходы которого соединены с входами блока преобразования имп льсов, и триггер знака вргицения входы которого соединены с входг ми элемента ИЛИ 2 ;

Недостатком такого преобразоват теля является низкая точность преобразования при реверсировании вала синусноткосинусного вращаквдегося трансфорь-атора, что объясняется потерей первого импульса счета при изменении .знака выходных импульсов блока преобразования.

Цель изобретения - повышение точности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем последовательно соединенные делитель опорной частоты, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, формирователь подвижного стробаJ выход которого соединен с одним входом генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с первыми входами элементов И, объединенных в блок, вход распределителя импульсов, вход делителя опорной частоты и второй вход генератора одиночных импульсов соединены с входом опорной частоты преобразователя, а выходы распределителя импульсов соединены с вторы|ми входами элементов И, объединенных в блок, выходы которого соединены с входами блока преобразования импульсов, триггер знака вращения, элемент ИЛИ и К триггер, fe - и К - входы Зк-триггера подключены к выходу формирователя подвижного строба, а С-вхрд соединен с входом делителя опорной частоты, инверсный выход 3К-триггера подключен к третьим входам элементов И, объединенных в блок, причем выходы блока преоб(Разования импульсов соединены с входами элемента ИЛИ и с соотватI ствующими установочными входами тригjrepa знака вргидения.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого преобразователя.; на фиг.2 и 3 - времейные диаграммы формирования сигнала на выходе блока элементов И.

Преобразователь содержит делитель 1 опорной частоты, синусно-косинусный вращающийся трансформатор 2, формирователь 3 подвижного строба, генератор 4 одиночных импульсов, распределитель 5 импульсов,ОК-триггер 6, элементы 7 И, объединенные в блок, блок 8 преобразования импульсов, триггер 9 знака вращения, элемент 10 ИЛИ и вход 11 опорной частоты преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

При поступлении на вход 11 делителя опорной частоты на его выходе формируется сигнал, который через синусно-косинусный вращающийся трансформатор 2, включенный по схеме фазовращагеля, поступает на формирователь 3 подвижного строба, вырабатывающий сигнал, фаза которого сдвинута относительно выходного сигнала делителя 1 опорной частоты на угол,пропорциональный углу поворота синусно-косинусного вращающегося трансформатора 2

Под воздействием выходного сигнала формирователя 3 подвижного строба генератор 4 одиночных и 1пульсов из последовательности импульсов опорной частоты выделяет первый относительно переднего фронта строба полный импульс опорной частоты,который опрашивает состояние выходов распределителя 5 импульсов, определяемое фазой выходного сигнала ор мирователя 3 подвижного строба отн сительно выходного сигнала делител 1 опорной частоты при этом выдача результата опроса зависит от состо ния 3k -триггера б и осуществляетс элементами 7 И, объединенными в бл Если передний фронт:строба с вы хода формирователя 3(фиг. 2а) не совпадает с импульсом опорной ча.сто ты (фиг. 26), то одиночный импульс генератора 4 (фиг.2в) вырабатывается до установки ПК -триггера 6 в , единичное состояние (фиг,2г), вслед ствие чего на выходах элементов 7 И появляется сигнал (фиг.2д). Если передний фронт строба с выхода фотзмирователя 3 (фиг. За) совпадает с импульсом опорной частоты (фиг. 36), то одиночный импульс генератора-4 (фиг. Зв) вырабатывается после установки 1|С -триггера 6 в единичное состояние (фиг. Зг) , в результате чего на выходах элементов 7 И (фиг.Зд) сигнал не фор. мируется. ,ПЕШ вращений синусно-косинусного вращения трансформатора 2 на выходе элементов 7 И появляется сигнал/ сяэответствуюций разным состояниям распределителя 5 импульсов в зависимости от угла поворота. Этот сигнал в виде последовательностей чере дующихся импульсов, определяющих Направление вращения, поступает в блок 8 преобразования импульсов, вырабатывакяций импульсы счета, кото рые управляют состоянием триггера 9 знака вращения и поступают через элемент 10 ИЛИ на выход преобразователя, при этом количество выработанных импульсов пропорционально углу поворота синусно-косинусного вращающегося трансформатора 2 и не зависит от направления его вращения. При отсутствии вращения синуснокосинусного трансформатора 2 блок 8 импульсов счета не вырабатывает, так. как сигнал, появляющийся на выходе элементов 7 И, всегда соответствует одному и тому же состоянию распределителя 5 импульсов. Это условие выполняется также в случае совмещения передних фронтов подвижного строба и импульса опорной частоты и их временной нестабильности, в результате чего обеспечивается стабильность выходной информации.. Таким образом, каждый импульс блока 8 преобразования соответствует единичному приращению угла поворота и тем самым устраняется люфт вала синуса-косинусного вращающегося трансформатора 2 и не происходит потери первого импульса. Кроме того, при временной нестабильности переднего фронта выходного сигнала формирователя подвижного строба относительно переднего фронта импульсов опорной частоты и их совмещения устраняется формирование на выходе элементов 7 И последовательностей импульсов, соответствующих разным состояниям распределителя 5 импульсов, и тем самым обеспечивается высокая стабильность выходной информации на границе перехода между квантами выходного кода. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен описанными техническими преимуществами.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОЮРОТА ВАЛА В КОД, содержгиций последовательно соединенные делитель опорной частоты,- синусно-косинусный вращающийся трансформаторj Формиро- . ватель подвижного строба, выход которого соединен с одним входом генератора одиночных импульсов, выход которого соединен с первыми входами элементов И, объединенных в блок, вход распределителя импульсов, вход делителя .опорной частоты и второй вход генератора одиночных импульсов соединены с входом опорной частоты преобразователя, а выходы распределителя импульсов- соединены с вторыми входами элементов И, объединенных в блок, выходы которого соед1Рнены с входами блока преобразования импульсов, триггер знака вращения, элемент ИЛИ и1К-триггер, о т л ичаю-щийся тем, что, с целью повышения точности работы преобразователя, в нем I - и К-входыDK-триггера подключены к выходу формирователя подвижного строба, а С-вход соединен с входом делителя апорной частоты, инверсный выход ЗК -триггера подключен к третьим входам-элементов И, объединенных в блок, присл чем выходы блока преобразования импульсов соединены с входами элемента ИЛИ и с соответствующими установочными входами триггера знака вращения.

а, S

е

,i t t ,t

Ф449.2

I I I

r-t-r

Ы