Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1984 года по МПК G08C9/00 

я

00

CD

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах пре образования аналоговой информации в код для ввода информации в цифровые вычислительные устройства. Известен преобразователь угла по ворота вала в код, содер)са1ций синус но-косинусный датчик угла, суммовыч тающее устройство, две группы форми рователей, логический блок формиров ния и распределения счетных импульсов на элементах ИЛИ-НЕ и И ClJ. Недостатком этого преобразоват€У1 является то, что незначительная амп литуда помехи при одновременном воз действии динамической перегрузки может привести к сближению интервалов между соседними огибающими и к потере счетных импульсов, т.е. к на рушению работы преобразователя в целом. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является накапливающий преобразователь угла поворота вала в код, содержа11Щй синусно-косинусный датчик угла, выхо ды которого соединены с входами первого и второго форглирователей и входами суммовы итагощего блока, выходы которого соединены с входами третьего и четвертого формирователей,два блока формирования счет-ных импульсов, информационные входы псгрвого из которых соединены с выходами первого и второго формирователей , выходы третьего и четвертого формирователей соединеиь с информационными входами второго блока Формирования счетных импульсов, генератор тактозых импуль сов, выход которого соединен с входом регистра сдвига, выходы которого попарно соединены с тактовыми входами блоков формирования счетных импульсов, одноименные выходы которых соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых подклю чены к счетчику L2J. Однако известный преобразователь имеет недостаточное быстродействие. Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя угла поворота вала в код. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла пово рота вала в код; содержащий синуснокосинусный датчик угла, выходы которого соединены с входами первого и второго формирователей и входами сум мовычитающего блока, выходы которого соединены с входами третьего и четвертого формирователей, первый блок формирования счетных импульсов, информа1дионные входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей, второй блок формирования счетных импульсов. информаЦионные входы которого соединены с выходами третьего и четвертого формирователей, первый счетчик и генератор тактовых импульсов, введены второй счетчик и сумматор, входы первого и второго счетчиков соединены с выходами соответствующих блоков формирования счетных импульсов, тактовые входы которых соединены с выходами генератора тактовых импульсов, выходы разрядов первого и второго счетчиков соединены с входами сумматора. Вр аходы сумматора являются выходами преобразователя. Это позволяет отказаться от временного разделения многофазной системы сигналов с выходов формирователей на группы сигналов, каждая из которых обрабатывается отдельной системой тактовых импульсов, и, используя систему сигналов с выходов формирователей, осуществить обработку соседних сигналов в раздельных каналах с последующим накоплением инфорлсац -и и параллельным суммированием результатов накопления без потери и искажения информации при возможном увеличении скоростм. входного вала. На чертеже представлена структурная схема преобразователя угла поворота зала в код. Преобразователь содержит синуснокосинуспый датчик 1 угла, суммовычитающий блок 2, 14)ормировс5тели З-б, блоки и 8 формирования счетных импульсов, генератор 9 тактовых импульсов, реверсивные счетчики 10 и 11 и параллельный сумматор 12, Блоки 7 и 8 формирования счетных импульсов, по структуре аналогичные соответствующим известньг.; блокам, могут быть построены на стандартных логических элементах. Выход сумматора 12 является выходом преобразователя. Преобразователь работает следуюЦ.1КМ образом. Датчик 1 угла записывается постоянным напряжением, которое модулируется датчиком, 3 результате чего на его выходах формируются сигналы U и и,, синусоидальной формы, сдвинутые по фазе друг от1-1оситольно друга на 9G эл.град. и имеющие частоту вращения датчика 1. Сигналы и.| I и и,,, поступают на входы формирователей 3 и 4 и одновременно ма входы сумг 1овычитающего блока 2. С выхода cyrvu-ioubjчитающего блока 2 снимаются два дополнительных сигнала Li,,,, щие ту же частоту, что и сигналы и.| и и,;; , но сдвинутые относительно них на 45 эл.град. Сдвиг между сигналами ily и Lb,, составляет 90 эл. град. Сигналы и,. и и,, поступают на входы формирователей 5 и 6. сигналам с выходов датчика 1 и суммоБЫЧитающего блока 2 формирователи 3 и 4, 5 и 6 формируют прямоугольные сигналы и и и и соответственно Uj и (J Соседние сигналы U (и и Ug, имеющие между собой сдвиг на 45 эл.град., поступают в раздельные каналы обработки - на информационные входил блоков 7 и 8 формирования счетных импульсов. При этом генератор 9 вырабатывает тактовые импульсы, которые поступают на тактовые входы блоков 7 и 8 формирования счетных импульсов, обеспечивая их работу на одной и той же тактовой частоте. С выходов блоков 7 и 8 снимаются счетные импульсы UlJ и U:; , U и U / соответствующие прямым и обратным приращениям угла, которые поступают на прямые и обратные входы соответс вующих реверсивных счетчиков 10 и 1 На счетчиках 10 и 11 происходит накопление информации без потери счет ных импульсов за счет пониженной дискретности. С выходов счетчиков 10 и 11 снимаются коды М и N2 , поступающие на вход параллельного сумматора 12, с выхода которого сни мается код N с восстановленной дискретностью. -При повышенной разрешающей спосо ности преобразователя воздействие помехи и повышение скорости вала мо жет привести к критическому сближению интервалов - между двумя соседними сигналами, например, U и Uj( , к их совпадению во времени и даже к их перекрытию. В этом случае каждый из формирователей 7 и 8 счетных импульсов вырабатывает за счет пониженной дискретности правильную последовательность импульсов. Однако в момент воздействия счетньлй импульс, например, импульсной последовательности Ug , соответственно сместится. При этом выходной код N,. счетчика 11 соответственно изменяется на величину младд1его разряда со смещением во времени на величину ui . Код N, счетчика 11 совместно с кодом N., счетчика 10, работающего аналогичным образом, поступает на параллельный сумматор 12. При этом в момент воздействия, приводящего к совпадению соседних сигналов, код N на сумматоре скачкообразно изменяется на две единицы младшего разряда, что приводит к неравномерному изменению информации на время воздействия. При воздействии, приводящем к перекрытию сигналов, код N на сумматоре 12 изменяется на единицу младшего разряда, но также неравномерно из-за смещения информации в счетчике 11 на время ui . Однако в любом случае воздействие приведет лишь к неравномерности изме.нения кода на момент воздействия без потери информации и без накопления искажения счетчиками и сумматором после снятия воздействия. Таким образом, в предлагаемом преобразователе обработка разделенных сигналов осуществляется на одной и той же тактовой частоте с последующим накоплением информации на счетчиках и суммированием результатов накопления на параллельном сумматоре, что повьшает его быстродействие.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий синуснокосинусный датчик угла, выходы которого соединены с входс1ми первого и второго формирователей и входами суммовычитающего блока, выходы которого соединены с входами третьего и четвертого формирователей, первый блок формирования счетных импульсов, информационные входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей, второй блок формирования счетных импульсов, информационные входы которого соединены с вы ходами третьего и четвертого формирователей, первый счетчик и генератор тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены второй счетчик и сумматор, входы первого и второго счетчиков соединены с выходами соответствующих блоков формирования счетных импульсов, тактовые входы которых Q соединены с выходами генератора так- S товых импульсов, выходы разрядов сл первого и второго счетчиков соединены с входами сумматора.