Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/50 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано для связи ана логовых источников информации с циф ровым вычислительным устройством. Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя. На чертеже представлена структур ная схема преобразователя. Преобразователь угла поворота на ла в код содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 питания, синусно-косинусный датчик 4 угла, коммутатор 5, блок 6 сЬазосдвигаюгаих элементов, фильтр 7 и компаратор 8, выход которого подключен к первому входу элемента И 9, выход которого подключен к установочным входам сче чика 10 и нулевому входу первого триггера 1 1 , е/1иничный вход которого подключен к выхЬду одного из разрядов счетчика 10, второй триггер 12, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора 5, первый 13 и второй 14 блоки элементов И, регистр 15 и первый : 16 и второй 17 дифференцирующие элементы, выходы триггера 12 через первый 16 и второй 17 дифференцирующие элементы соответственно подключены к управля ющим входам первого второго.14 блоков элементов И, информационные входы которых соединены с выходами разрядов счетчика 10, а выходы подключены к регистру 15, единичный выход триггера 11 подключен к второму входу элемента И 9, выход кото рого подключен к счетгюму входу триггера 12, а выход генератора 1 импульсов подключен к счетномувход счетчика 10. Преобразователь работает следую1ЩМ образом. , Коммутация выходов синусно-косинусного датчика на блок фазосдвигаюших элементов производится по стар и стоп-импульсам. После каждого переключения формируется выдержка вре мени 7 , соответствующая длительноети переходных процессов, и измеряется временной интервал от стартдо стоп-импульса в прямом коде, зат измеряется временной интервал от стоп- до старт-импульса после обрат ного переключения выходов синуснокосинусного датчика на блок фазосдв гающих элементов, а результат измерения выдается в обратном коде, что эквивалентно измерению временного интервала от старт- до стоп-импульса в прямом коде. Это приводит кувеличению быстродействия преобразователя. , Выходная частота генератора 1 через делитель 2 поступает в блок 3, представляющий собой усилитель, мощности, работающий в ключевом режиме,, последовательно соединенный с фильтром блока 3 (допускается отсутствие фильтра в составе блока З). Выходные сигнапы блока 3 поступают в обмотку возбуждения датчика 4, на выходе которого формируются сигналы, модулированные по амплитуде в функции синуса и. косинусаугла поворота. Триггер 12 управляет работой коммутатора 5, производящего прямое или перекрестное подключение выходных сигналов датчика 4 к входу блока 6. В одном положении триггера 12 коммутатор 5 подключает выходные сигн.алы датчика 4 к входу блока 6 так, что на его выходе формируется сигнал. Сдвинутый по фазе основной гармоники питающего напряжения на угол, пропорциональный -ci . При смене знака входного напряжения на входе компаратора 8 с отрицательного на положительный на его выходе формируются старт-импульсы. При наличии разрешающего потенциала с выхода триггера 1 старт-импульс проходит через элемент И 9 и перебрасывает передним фронтом триггер 12 в другое положение. По фронту выходного сигнала триггера 12 элемент 17 формирует импульс, по которому содержимое счетчика 10 в дополнительном коде переписьгоается через блок 4 элементов И.в регистр 5. После этого выходной импульс элемента И 9 задним фронтом устанавливает в О триггер 11 и счетчик 10. В другом положении триггера 12 коммутатор 5 подключает выходные сигналы датчика 4 к входу блока 6 так, что на его выходе формируется сигнал, сдвинутый по фазе основной гармоники питающего напряжения на угол,пропорциональный +d. На выходе компаратора 8 формируются стопимпульсы при смене знака входного напряжения с отрицательного на положительный. При наличии разрешаю3щего потенциала с выхода триггера 11 стоп-импульс проходит через элемент И 9, передним фронтом перебрасывает триггер 2, по фронту выходного сигнала которого элемент 16 формирует импульс, переписывающий содержимое счетчика 10 в прямом коде через блок 13 элементов И в регистр 15. Выходной импульс элемента И 9 задним фронтом устанавливает в П триггер 11 и счетчик 10, После каждого переключения триггера 12 счетчик 10 формирует выдерж ку времени, в течение которой запрещается прохождение старт- и стоп импульсов через элемент И 9. Выдерж ка времени определяется длительностью переходных процессов при переключении выходных сигналов датчика 4 к входу блока 6 фазосдвигающих эл ментов. Для этого каждым выходным импульсом элемента И 9 на установоч ные входы счетчика 10 заносится нулевой код. Импульсом с выходаh -го разряда счетчика 10 триггер 11 уста навливается в 1 и открывает элемент И 9. Значение п определяется соотношением выдержки времени Т переходных процессов в синусно-косинусном датчике и периодом Т напряжения питания синусно-косинусного датчика следующим образом: , где N максимальное число разрядов счетчика, k - натуральное число, Таким образом, выдержка времени .Т переходных процессов должна выбираться в виде 2Т, Т, Т/2, Т/4. « Если время переходных процессов i больше одного периода, то числораз рядов счетчика 10 следует выбирать большим числа разрядов делителя 2. 43 ь о р е т е н и я р м у л а Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, синусно-косинусный датчик угла, коммутатор, блок фазосдвигающих элементов, фильтр и компаратор, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход элемента И подключен к установочным входам счетчика и нулевому входу первого триггера, единичный вход которого подключен к вьпсоду п-го разряда . счетчика, второй триггер, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия преобразователя, номер разряда счетчика определяется из выражения где N - максимальное число разрядов счетчика, k - натуральное число, определяемое соотнощением выдержки времени Т переходных процессов и периодом Т напряжения питания синусно-косинусного датчика, с « в преобразователь введены первый и второй блоки элементов И, регистр, первый и второй дифференцирующие элементы, выходы второго триггера через первый и второй дифференцирующие элементы соответственно подключены к управляющим входам первого и второго блоков элементов И, информационные входы которых соединены с выходами разрядов счетчика, а выходы подключены к регистру, единичный выход первого триггера подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго триггера, а выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровьм вычислительным устройством. С целью повьшения быстродействия в преобразователь, содер.гжащий генератор импульсов, делитель частоты, блок питания, синусно-косинусный датчик угла, коммутатор, блок фазосдвигающих элементов. фильтр, компаратор, элемент И, счетчик, первый и второй триггеры, введены первый и второй блоки элементов И, регистр, два дифференцирующих элемента. Синусно-косинусный датчик- угла вырабатьшает сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции синуса и косш1уса угла поворота. Второй триггер управляет работой коммутатора, осуществляя прямое или перекрестное подключение выходных сигналов датчрша к блоку фазосдвигающих элементов. При этом на выходе компаратора формируют старт- или стоп-импульсы, перебрасывающие второй триггер. После S каждого переключения второго триг(Л гера формируется выдержка времени, соответствующая длительности переходных процессов, и измеряется временной интервал от старт- до стопимпульса в прямом коде или от стопдо старт импульса в дополнительном ьо .коде. 1 ил. О) 4 ОО СО