Многоканальный преобразователь перемещения в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/12 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможно.стей путем включения блока датчиков в контур отработки сигнала рассогласования. На чертеже представлена структурная схема многоканального преобразователя перемещения в код. Преобразователь содержит блок 1 датчиков, коммутатор 2 каналов, блок 3 управления, генератор 4 опорного напряжения, первый 5-и второй 6 модуляторы, дешифратор 7, преобразователь 8 кода реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса, формирователь 9 двух последовательностей импульсов, первый 10 и второй П реверсивные счетчики, первый 12 и второй 13 блоки памяти, шина 14 команды Сброс. Блок 3 управления содержит генератор 15 импульсов и счетчик 16 В качестве датчиков в блоке 1 могут использоваться как круговые датчики типа вращающийся синусно-косинусныу трансформатор, так и датчи ки линейных перемещении типа линейный индуктосин. Преобразователь работает следуюш и образом. Код адреса с первой группы выхода блока 3 управления одновременно с подключением выхода, соответствующего адресу выходного сигнала блока датчиков, к третьему входу формирователя 9 двух последовательностей импульсов через коммутатор 2 каналов выбирает соответствуюш ие коды переме щения и приращения угла поворота, хранящиеся соответственно в ячейках с данным адресом первого 12 и второ го 13 блоков памяти, после чего эти коды записываются в первый 10 и вто рой 1 реверсивные счетчики. Код с выходов первого реверсивно счетчика 10 преобразуется в коды си нуса и косинуса в преобразователе 8 кода реверсивного счетчика 10 в коды синуса и косинуса, синусный код под ется на кодовые входы первого модул тора 5, а код косинуса - на кодовые входы второго модулятора 6. На аналоговые входы модуляторов подается опорное напряжение U sirut с выхода 1 генератора 4 опорного напряжения. Выходные напряжения модуляторов 5 и 6 поступают на синусные и KOtHHycHbie обмотки датчиков блока I . Первый преобразователь в данной схеме не только преобразует входной угол (для линейного индуктосина - линейное перемещение) в злектрический сигнал, но и является суммирующим элементом (суммируются отслеживаемьй угол и сигнал обратной связи). Направление рассогласования с выхода блока 1 датчиков через коммутатор 2 каналов поступает на третий вход формирователя 9 двух последовательностей импульсов, на первый вход которого подается опорное напряжение с генератора 4 опорного напряжения, а на второй вход - сигнал управления (в момент коммутации каналов) с выхода дешифратора 7. Формирователь 9 двух последовательностей импульсов содержит синхронный детектор, фильтр нижних частот, двухпороговый компаратор с двумя выходами и две схемы И. Схема работает следующим образом. На первый вход синхронного детектора подается напряжение рассогласования, а на второй вход - опорное напряжение, продетектированный сигнал с выхода синхронного детектора через ФНЧ подается на двухпороговый компаратор, определяющий знак продетектированного напряжения рассогласования. Наличие зоны нечувствительности и гистерезиса обеспечивает устойчивость в малом и повышает помехоустойчивость всего преобразователя, в частности исключается дробление счетных импульсов на входах реверсивных счетчиков 10 и 11. Если продетектированное напряжение рассогласования положительно, то на первом выходе двухпорогового компаратора присутствует напряжение логического уровня 1, а на втором О, и наоборот, при отрицательном напряжении на первом выходе присутствует напряжение логического уровня О, а на втором 1. С помощью схем И происходит коммутация импульсов, поступающих на первый вход формирователя 9 двух последовательностей импульсов, на соответствующий знаку рассогласования выход. С первого выхода формирователя 9 двух последовательностей импульсов последние поступают на вычитающие входы реверсивных счетчиков 10 и 11, с второго - на суммирующие Счет импульсов продолжается до отработки рассогласования, т.е. до тех пор, пока напряжение рассогласования не окажется в интервале значений, задаваемых границами зоны нечувствительности формирователя 9 двух последовательностей импульсов. Таким образом, число в реверсивном счетчике 10 отображает угловое положение вала, который связан с i-ым первичным преобразователем 1, относительно некоторого положения, принятого за нулевое. В динамическом режиме работы преобразователя происходит отслеживание изменения углов oL с точностью до динамической ошибки, зависящей от скорости изменения oL- и параметров реальной схемы преобразователя. Для ускорения процесса отслеживания величины (jt в начале каждого цикла в реверсивный счетчик 10 записывается результат предыдущего цикла измерения , записанный в конце предыдущего цикла в соответствующую ячейку блока 12 памяти, за счет чего сокращается время ,на отслеживание oL . Реверсивный -счетчик 1 1 , включенны параллельно по суммирующему и вычитающему входам с реверсивным счетчиком 10, также считает импульсы, поступающие с выхода формирователя 9 двух последовательностей импульсов, в него также в начале цикла измерения записывается код из i-ой ячейки блока 13 памяти. Однако реверсивный счетчик 11 не включен в контур отсле живания dL- и счет импульсов в нем происходит относительно нуля после его сброса по команде сброса в нуль поступившей по шине 14 команды .Сброс. При этом обнуляется и соответствующая ячейка блока 13 памяти. Команда Сброс второго реверсивного счетчика 11 вырабатывается в ЦВМ пос ле записи информации из реверсивного счетчика 11. Таким образом, код в реверсивном счетчике 11 является кодом приращения величины oL . за время начиная с момента считывания из него информации и следующего сразу же за этим сброса его в нуль, при этом отсутствие лищних сосчитанных импуль сов обеспечивается тем, что считывание информации из реверсивного счетчика 11 и его обеспечивается тем, чт считывание информации из реверсивного счетчика 11 и его обнуление происходят во время паузы между счетными импульсами. Предлагаемый многоканальный преобразователь обеспечивает практически полную реализацию точности первичных преобразователей, так как последние включены в контур отслеживания входных углов (для линейных индуктосинов - линейных перемещений). При этом помехи, воздействующие на преобразователь, в частности на линии связи первичных преобразователей с коммутатором 2 каналов, менее опасны, чем для тех схем преобразования, где первичные преобразователи не включены в камеру отслеживания входных углов, так как, если, например, наиболее распространенная импульсная помеха вызовет появление на входе формирователя 9 двух последовательностей импульсов сигнала рассогласоЧ вания и преобразователь отработает это рассогласование, после окончания действия помехи преобразователь сам скорректирует последствия воздействия помехи, т.е. он обладает фильтрующими свойствами по отношению к помехам. I Кроме того, включение первичного преобразователя в режиме сравнения углового положения ротора относительно статора с углом вектора магнитной индукции в зазоре первичного преобразователя, который задается сигналами с модуляторов 5 и 6, обеспечивает влияние на результат преобразования только естественной погрешности самого первичного преобразователя, на которую влияет только погрешность в формировании сигналов запитки датчика, в то время как в известном преобразователе датчики работают в фазовом режиме, что вызывает дополнительные погрешности за счет колебания частоты питания датчиков и нарушения формы питающего напряжения. Предлагаемый многоканальный преобразователь обеспечивает выдачу потребителю информации двух видов: кодов Nj и приращений кодов AN- , что является расширением функциональных возможностей по сравнению с другими аналоговыми устройствами. S Формула изобретения 1. Многоканальный преобразователь перемещения в код, содержащий блок датчиков, выходы которого подключены к аналоговым входам коммутатора каналов, блок управления, первая г.руппа выходов блока управления подключена к адресным входам коммута тора каналов и первого блока памяти, формирователь двух последовательностей импульсов, выходы которого подключены к счетным входам первого реверсивного счетчика, выходы первого реэерсивного счетчика соединены с ин формационными входами первого блока памяти и преобразователя кода реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса, выход первого блока памяти подключен к информационному входу первого реверсивного счетчика, генератор опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом формирователя двух последовательностей импульсов, первый и второй модуляторы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей , в него введены дешифратор, шина команды Сброс, второй реверсивный счетчик и второй блок памяти, адресный вход дешифратора подключен к пер вой группе выходов блока управления, а информационный вход - к второй группе выходов блока управления, которая соединена с входом .генератора опорного напряжения, выход дешифратора подключен к второму входу фор516мирователя двух последовательностей импульсов, счетные входы второго реверсивного счетчика соединены с выходами формирователя двух последо- вательностей импульсов, выходы второго реверсивного счетчика подключены к информационным входам второго блока памяти, адресный вход которого соединен с первой группой выходов блока управления,- выход второго блока памяти подключен к информационному входу второго реверсивного счетчика, установочный вход второго реверсивного счетчика соединен с шиной команды Сброс, выход преобразователя кодов реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса соединен с первыми входами первого и второго модуляторов, вторые входы первого и второго модуляторов подключены к выходу генератора опорного напряжения, выходы первого и второго модуляторов соединены с входами блока датчиков, выход коммутатора каналов соединен с третьим входом формирователя двух последовательностей импульсов. 2. Преобразователь по п. 1, о т- личающийся тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов и счетчика, выходы старших разрядов счетчика по числу датчиков в блоке являются первой группой выходов блока управления, а выходы младших разрядов счетчика - второй группой выходов блока управления.

0/4

Изобретение относится,к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Целью изобретения является повьшение точности и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в известный многоканальный преобразователь перемещения в код, содержащий блок датчиков, коммутатор каналов, блок управления. первый и второй модуляторы, преобразователь кода реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса, формирователь двух последовательностей импульсов, реверсивный .счетчик и блок памяти, введены дешифратор, вторые реверсивный счетчик и блок памяти, шина сигнала Сброс. Повышение точности преобразователя достигается тем, что датчики включены в контур отслеживания входной информации, за счет чего амплитудный преобразователь аналог-код обеспечивает прак тически полную реализацию точности первичных преобразователей. Кроме iS того, хотя возможные помехи, воздействующие на преобразователь, вызысл вают отработку ложного рассогласования, после окончания действия помехи преобразователь сам корректирует последствия воздействия помехи. Предлагаемый многоканальный преобразователь аналоговой величины в код tsD обеспечивает вьщачу потребителю инbsj формации двух видов: во-первых, косд дов N-, а во-вторых, приращений ко дов uN, что является расширением сд функциональных возможностей по сравнению с другими аналоговыми устройствами. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.