Устройство для задания дискретных угловых координат Советский патент 1985 года по МПК H03M1/10 

Vutt

1 1

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники, в частности к средствам автоматического задания дискретных угловых координат, применяемым при контроле преобразователей угла.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для задания дискретных угловых координат; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Устройство содержит компараторы и 2, элемент И-НЕ 3, элемент И 4, двухпороговый компаратор 5, элемент И 6, тактируемый JK-триггер 7, элемент И 8, компаратор 9, привод 10 и электромеханическую шкалу 11.

Устройство для задания дискретных угловых координат работает следующим образом.

Привод 10 приводит в движение электромеханическую шкалу 11. Входное и выходное напряжения электромеханической шкалы 11 имеют синусоидальную форму, но выходное напряжение модулируется по угловой координате (случай амплитудной модуляции) . Фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями электромеханической шкалы 11 составляет 90 . На выходах компараторов 1, 2 и 9 формируются сигналы высокого уровня при условии превышения выходным напряжением электромеханической шкалы 11 уровней опорных напряжений U1, U2, U9 соответствующих компараторов 1, 2 и 9 (фиг. 2). Уровень опорного напряжения U1 компаратора имеет положительную полярность и превьш1ает напряжение шума электромеханической шкалы 11. Уровень опорного напряжения U2 компаратора 2 имеет отрицательную полярность и по абсолютной величине превьшает напряжение шума электромеханической шкалы 11. Таким образом, напряжение шума электромеханической шкалы 11 изменяется в интервале от уровня опорного напряжения U2 компаратора 2 до уровня опорного напряжения U1 компаратора 1, не достигая уровней U1 и U2. Уровень опорного напряжения U9 компаратора 9 превьш ает уровень опорного напряжения U1 компаратора 1, но не превьшает максимального значения выходного напряжения электромеханической шкалы 11.

95242 .

По сигналу высокого уровня с выхода компаратора 9 на инверсном выходе тактируемого JK-триггера 7 формируется сигнал высокого уровня. 5 Во время измененияполярности входного напряжения электромеханической шкалы 11 двухпороговый компаратор 5 формирует на своем выходе короткие импульсы положительной полярности, 0 сигнализирующие о достижении выходным напряжением электромеханической шкалы 11 экстремума, так как фазовый сдвиг между входным и выходньм напряжениями электромеханической шкалы 11 составляет 90°. Дли тельность выходньк сигналов компараторов. 1 и 2 нормализуется выходными импульсами двухпорогового компаратора 5, синхронизирующими работу элемента И-НЕ 3 и элемента И 4 (фиг. 2).

Если в экстремумах выходного напряжения электромеханической шкалы 11 сигналы на выходах компараторов t и 2 имеют одинаковую полярность, то выходные сигналы элемента И-НЕ 3 и элемента И 4 инверсны относительно друг друга. В этом случае на выходе элемента И 6 поддерживается сигнал низкого уровня. Если в экстремз ах выходного напряжения электромеханической шкалы 11 сигналы на выходах компараторов 1 и 2 имеют разные полярности, то на выходе элемента И-НЕ 3 формируется сигнал высокого уровня,

5 а На выход элемента И 4 проходят

импульсы с выхода двухпорогового компаратора 5, так как на первых входах элемента И-НЕ 3 и элемента И 4 поддерживаются сигналы низкого и вы0 сокого уровней соответственно. В

этом случае импульсы с выхода двухпорогового компаратора 5 проходят через открытые элементы И 4 и 6 на тактовый вход тактируемого JK-триг5 гера 7. Первый импульс с выхода элемента И 6 отрицательным фронтом опрокидывает тактируемый JK-триггер 7 так, что на его J и К-входах формируются сигналы низкого уровня, вслед0 ствие чего все следующие импульсы с выхода элемента И 6 не изменяют состояние тактируемого JK-триггера 7. Таким образом, сигнал высокого уровня на втором входе элемента И 8 поддерживается тактируемым JK-триггером 7 до окончания первого импульса, сформированного элементом И 6. Следовательно, на выходе элемента И 8 3t формируется только один импульс положительной полярности (фиг. 2). Появление импульса на выходе элемента И 8 сигнализирует о том, что угловая координата вала привода приняла расчетное значение. Количество таких расчетных значений численно равно числу пар полюсов электромеханической щкалы 11. 244 . Повышение точности устройства для задания дискретных угловых координат достигается тем, что напряжение шума электромеханической шкалы 11 не оказывает влияния на точность работы устройства которая определяется точностью работы электромеханической шкалы I1.

BbiJ(odHOS напряжение элемента И-Н5 3

Выходное напря)ение элемента и

Л ЛЛЛШ1Л

Выходное напри жени е элемента И6

ллпл

Выходное напияпрение элемента И 8

п

FL

t

fpae.2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНЕЯ ДИСКРЕТНЫХ УГЛОВЫХ КООРДИНАТ, содержащее привод, кинематически соединенный с электромеханической шкалой, вход которой соединен с шиной питания, а выход - с входом первого компаратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй и третий / %г fe/ компараторы, двухпороговый компаратор, элемент И-НЕ, первый, второй и третий элементы И и тактируемый ТК-триггер, J и К-входы и инверсный выход которого соединены между собой, выход электромеханической шкалы подключен К входам второго и третьего компараторов, выходы второго и третьего компараторов соединены с первым входом элемента И-НЕ и nepBbiM входом первого элемента И соответственно, вход двухпорогового компаратора соединен с входом электромеханической шкалы, а выход - с вторыми входами элемента И-НЕ и персо вого элемента И, выходы которых сое(Л динены с входами второго элемента И, выход которого подключен к тактовому входу тактируемого JK-триггера и первому входу третьего элемента И, к второму входу которого подключен инверсный выход тактируемого JK-триггера, установочный вход которого соединен с выходом первого компаратора.