Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1985 года по МПК H03M1/50 H03M1/60 

пятым выходом блока управления, выходь первого и третьего элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом блока управления, выходы второго и четвертого элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока управления .

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий синусно-косинусный датчик, синусный выход которого подключен к информационному входу первого ключа и первому входу определителя октантов, а косинусный выход подключен к информационному входу второго ключа и второму входу определит еля октантов, выходы первого и второго ключей подключены к входу выпрямителя, выход третьего ключа через последовательно соединенные интегратор и компаратор подключены к первому входу блока преобразования временного интервала в код, первый выход которого подключен к первому входу дешифратора, выход которого является выходом преобразователя, выход выпрямителя подключен к информационному входу четвертого ключа, выход определителя октантов подключен к второму входу дешифратора, второй выход блока преобразования временного интервала в код подключен к первому входу блока -управления, первый, второй, третий . и четвертый -выходы которого подключены к управляющим входам, соответственно, второго, первого, третьего и четвертого ключей, пятый выход .блока управления подключен к второму входу блока преобразования временного интервала в код, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения его быстродействия, в него введен инвертор, выход которого подключен к входу интегратора, выход четвертого ключа подключен к входу инвертора, выход определителя октантов подключен к второму входу блока управления, выход выпрямителя подключен к информационному входу третьего ключа. 2. Преобразователь по п. 1, о т (Л л и ч а ю щ и и с я тэм, что блок управления содерткит генератор импульсов, делитель частоты, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, триг:гер, дифференцирующий элемент, два дешифратора,входы которых объединены и являются вторым входом блока управления, выход первого дешифратора Jlib подключен к первым входам первого 01 и второго элементов И, выход второго 4i)b дешифратора подключен к первым вхо« дам третьего и четвертого элементов Ю И, выход генератора импульсов через делитель частоты подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, первому входу триггера ч третьему выходу блока управления, второй вход триггера является первым входом блока управления, выход триггера подключен к вторым входам первого и четвертого элементов И, входу дифференцирующего элемента и является четвертым выходом блока управления, выход дифференцирующего элемента является

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано для связи измеряемой аналоговой величины, представленной в виде угла поворота входного вала, с цифровым вычислительным устройством. Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик определитель октантов, выпрямители, ключи, схему сравнения, блок управления, интегратор, компаратор, блок преобразования временного интервала в код, вычислитель D1 Недостатком известного преобразователя является значительная погрешность преобразования напряжений с си нусной и косинусной обмоток датчика в постоянное напряжение из-за, наличия двухвыпрямителей. Наиболее близким техническим реше нием к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержапщй синусно-косинусный датчик, синусный выход которого подключен к информационному входу пер- вого ключа И nejpBOMy входу определителя октантов, а косинусный выходТюд ключен к информационному входу второго ключа и второму входу определителя октантов,выхода первого и второго ключа подключены к входу выпрямителя, выход третьего ключа через последовательно соединенные интеграт и компаратор подключены к первому входу блока преобразования временног интервала в код, первый выход которо i;o пoдкJшчeн к первому входу дешифра тора, выход которого является выходо преобразователя, выход выпрямителя подключен к информационному входу че feepforo ключа, выход определителя октантов подколочен к вторЬму входу дешифратора, второй выход блока пре бразования временного интервала В код подключен к первому входу блЪка управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены i к управлякнцим входам, соответственно, второго, первого, третьего и ; четвертого ключей, пятый вьЬсод блока управления подключен к второму входу блока преобразования временно-, го интервала в код, выходы синуснокосинусного датчика подключены к входам блока сравнения, выход которого подключен к первому входу блока управления, вход синусно-косинусного датчика объединен с входом опор1ного источника, выход которого подключен к информационному входу тре.тьёго ключа 21. Недостатками известного преобразо:вателя являются низкое быстродействие и его сложность. Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик, синусный выход которого подключен к информационному вхоДУ первого ключа и лервому входу одределителя октантов, выходы первого и второго ключей подключены, к входу iвыпрямителя, выход котррого подключен к информационному входу четвер о ™ выход третьего ключа через последовательно соединенные интегратор и компаратор подключены к первому входу блока преобразования временного интервала в код,, первый которого подключен к первому входу дешифратора, выход которого является выходом преобразователя, выход выпрямителя подключен к информационному входу четвертого ключа, вькоя определителя октантов подключен к второму входу дешифратора. второй вьпсод блока преобразования временного интервала в код подключен к первому входу, блока управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены к управляющим входам, соответственно, второго, первого, третьего и четвертого ключей, пятый выход блока управления подключен к второму входу блока преобразования временного интервала в код, введен инвертор, выход которого подключен к входу интегратора, выход четвертого ключа подключен к входу инвертора, выход определителя октантов подключен к второму входу блока управления, выход выпрямителя подключен к информационному входу третьего ключа. При этом блок управления содержит генератор импульсов, делитель часто.ты, четыре элемента И. два элемента ИЛИ, триггер, дифференцирующий элеме два деши:фратора, входы которых объединены и являются вторым входом блока управления, выход первого депюфра тора подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход второго дешифратора подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, выход генератора импульсов через делитель частоты подключен к вторым входам второго и тре тьего элементов И, первому входу три гера и третьему выходу блока управления, второй вход триггера является первьм входом блока управления, выход триггера подключен к вторялм входам первого и четвертого элементов И, входу дифференцирующего элемента и является четвертБ1м вьЬсодом блока управления, выход дифференцирующего элемента является пятым выходом блока управления, выходы первого и .третьего элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого является первым вьрсодом блока управление, выходы второго и четвертого элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока управления, На чертеже приведена схема преобразователя . Преобразователь содержит синуснокосинусный датчик 1, ключи 2-5, выпр митель 6, инвертор 7, интегратор 8, компаратор 9, блок 10 преобразования временного интервала в код, блок 11 управления, определитель 12, окТантов, дешифраторы 13, 14 и 15, генератор 16 импульсов, делитель 17 частоты, элементы И 18-21, элементы ИЛИ 22, 23, триггер 24, дифференцирующий элемент 25, выходная шина 26. Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом. Определитель октантов 12 формирует код номера октанта, в соответствии с кото1Н 1м блок управления 11 вырабатывает первый временной интервал определенной длительности, в течение которого открываются ключи 2(3) и 4. Через ключ 2(3) на вход . выпрямителя 6 поступает меньшее из выходных напряжений синусно-косинусного датчика 1, которое интегрируется в интеграторе 8 в- течение заданного временного интервала. На выходе интегратора 8 формируется напряжение, пропорциональное заданному интервалу и величине входного сигнала. После этого ключи 2(3) и 4 закрываются, а ключи 3(2) и 5 открываются. На вход интегратора 8 поступает большее из выходных напряжений синусно-косинусного датчика 1 (W) противоположное по знаку Jffi . Инверсию напряжения U осуществляет инвертор 7. Одновременно с открыванием ключей 3(2) и 5 с блока 11 управления на вход блока 10 преобразования временного интервала в код поступает старт-импульс, блок 10 начинает измерение второго , временного интервала. Когда напряжение на интеграторе 8 достигнет нуля, компаратор 9 формирует стопимпульс, поступающий в блок 10 как конец второго временного интервала. . Одновременно со стоп-импульсом с выхода блока 10 поступает импульс в блок 11 управления, по которому закрываются ключи 3(2) и 5. В блоке 10 формируется измеренный код (Nrt), пропорциональный или Ct ( Аг угол поворота входного вала) в пределах одного октанта, который поступает в дешифратор 13, где происходит формирование полного значения кода 26 угла (MJL) путём тригонометрического преобразования кодов ( StjL--anti 8NH , HA. Импульсы требуемой .длительности для управления работой ключей 2-5 .

формируются в блоке 11 управления, который работает следукицим образом.

Импульсы высокой частоты с генератора 16 импульсов поступают на вход делителя 17 частоты, на выходе которого формируется последовательность импульсных сигналов, длительность которых определяет длительность перт вого временного интервала, вырабатываемого блоком 11 управления.

На выходе дешифратора 14(15) формируется логический уровень для подключения меньшего из выходных напряжений синусно-косинусного датчика 1. На выходе дешифратора 14.высокий уровень формируется в первом, четвертом, пятом и восьмом октантах, а на выходе дешифратора 15 высокий уровень формируется во втором, третьем, шестом и седьмом октантах.

В зависимости от потенциального сигнала на выходе дешифратора 14(15) положительный импульс с выхода делителя 17 частоты через элементы И и ИЛИ 21 и 23 (19 и 22) поступает на первый (второй) выход блока 11 управления, а также непосредственно на единичный вход триггера 24 и четвертый вькод блока 11 управления.

На выходе триггера 24 формируется импульс, передний фронт которого совпадает с задним фронтом выходного импульса делителя 17 частоты, а дли тельность зависит от момента появления импульса на нулевом входе триггера 24 и соответствует длительности второго временного интервала.

Сформированный импульс с триггера 24 поступает на третий выход блока.. 11 управления и на вход дифференцирующего элемента 25, а в зависимости от логического уровня на выходе дешифратора 14(15) через элементы И и ИЛИ и 22 (20 и 23) поступает на второй (первый) выход блока управления.

На выходе дифференцирующего элемета 25 формируется короткий по длительности импульс, который поступает на пятый выход блока 11 управления, для синхронизации работы блока 10 преобразования временного интервала в код.

Исключение из цикла преобразовани времени на преобразование опорного сигнала позволяет примерно вдвое повысить быстродействие преобразователя, структура которого упрощается за счет исключения опорного источника и блока сравнения.

Экономический эффект от использования данного преобразователя обусловлен его техническими преимуществами.