Преобразователь перемещения в последовательность импульсов Советский патент 1987 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров движения электроприводов.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности за счет применения рационального алгоритма функционирования.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы.

Преобразователь содержит п-фазный датчик 1 перемещения, п-разрядные регистры 2, 3, инвертор 4, компаратор 5 кодов, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и 7, инвертор 8, элементы И , элементы ИЛИ 15, 16,шину 17 синхронизации, выходы 18- 21 п-разрядного регистра 2, выходы 22-25 п-разрядного регистра 3, выходы 26, 27 компаратора 5 кодов и выходы 28-31 п-фазного датчика 1 перемещения.

Выходы датчика 1 регистра 2 подключены к регистру 3, выходы которого через ком- паратрор 5 кодов и элементы И 9-12 подключены к входам элементов ИЛИ 15, 16.

Преобразователь работает следующим образом.

На входы регистра 2 с выходов датчика 1 подается входная п-фазная последовательность импульсов, сдвинутых друг относительно друга на время -j, где Т - период следования импульсов; п - количество выходов датчика. На выходах-регистра 2 образуется п-фазная последовательность, фронты импульсов которой синхронизированы относительно входного синхроимпульса, подаваемого на шину 17 синхронизации. На

ф фАЛР„(к-1) V ФБЛРЛк-Г) V РЛк-1) фРЛк) ЛР;(к) еР„(к-1);

Фд ФллРЛк-1) (к-1) у РЛк-1)ФРЛк)лрак)®РЛк-1),

логический мента 15 логический мента 16 - логический логический логический логический логический

сигнал на выходе эле- - сигнал «Вперед ; сигнал на-выходе эле- - сигнал «Назад ; сигнал на выходе 26; сигнал на выходе 27; сигнал на выходе 25; сигнал на выходе 21; сигнал на выходе 18.

На выходах элементов ИЛИ 15 и 16 формируется последовательность импульсов в зависимости от направления перемещения.

На фиг. 2 изображена временная диаграмма при движении датчика 1 вперед, на фиг. 3 - при движении датчика 1 назад. Входная последовательность импульсов l,...,i,...,n-l, п, синхронизированная с тактовыми импульсами шины 17 (20, 18, 19, 21), и тактовая последовательность, сдвинутая на один такт (24, 23, 22, 25), сравниваются блоком 5 (26, 27) (младшие п-1 разрядов)

выходах регистра 3 .образуется- п-фазная последовательность, задержанная относительно последовательности на выходах регистра 2 на время, равное периоду входного синхроимпульса. Логические сигналы на выходах младщих разрядов регистров 2 и 3 сравниваются на компараторе 5 кодов. Логические сигналы старших разрядов регистров 2 и 3 сравниваются на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7. При изменении состояния на одной из входных шин датчика 1 на время периода импульса синхронизации появляется неравнозначность информации на выходах 18-21 и 22-25. При этом появляется сигнал неравнозначности

либо на выходах 26, 27 компаратора 5 кодов (если изменилось состояние одного из первых п-1 входов), либо появляется сигнал логической единицы на выходе элемента 7 (если изменилось состояние п-го входа), п-разрядную последовательность на выходах

20-21 рассматривают как п-разрядную последовательность на к-м интервале, а п-разрядную последовательность на выходах элементов 22-25 - как п-разрядную последовательность на (к-1) интервале. На элементе 6 происходит сравнение i-ro разряда на к-м интервале (где ) и п-го разряда па (к-1) интервале, взятого с инверсией. Это необходимо для определения направления движения при изменении п-го разряда. Направление определяется соотношением сигналов на выходах 26, 27 компаратора 5 и сигнала п-го разряда на предыдущем (к-1) интервале. Логическую функцию, выполняемую данным устройством, можно описать формулами:

и элементом 7, в результате чего формируется последовательность «Вперед (выход блока 15) и «Назад (выход блока 16).

Формула изобретения

45

Преобразователь перемещения в последовательность импульсов, содержащий п-фазный датчик перемещения, два п-разрядных регистра, шину синхронизации, выходы п-фаз- ного датчика перемещения подключены к

50 входам данных первого регистра, выходы которого подключены к входам данных второго регистра, шина синхронизации подключена к скнхровходам первого и второго регистров, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, в

55 него введены компаратор кодов, два инвертора, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента ИЛИ, шесть элементов И, выходы п-1 младших разрядов первого и второго n-разрядных регистров подключены к одноименным входам п-1 младших разрядов соответственно первой и второй групп входов компаратора кодов, выход i-ro разряда первого регистра, где , подключен к первому входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И и через первый инвертор - к первому входу второго элемента И, выходы старших разрядов первого и второго регистров подключены к входам второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, вы ход старшего разряда второго регистра подключен к первым входам треа

37 28 29

за

17

20 78 19 21 24

23 21

25 28 27

Вы)(. бл. 7 Вь//(.б л.6 вы/.Ул.15 Вых. дл. 76

пппппппппппппппп

1

I-1 ГП

ГП

тьего и четвертого элементов И и через второй инвертор - к второму входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входам пятого и шестого элементов И, первый выход компаратора кодов подключен к вторым входам третьего и шестого элементов И, второй выход компаратора кодов подключен к вторым входам четвертого и пятого элементов И, выходы первого, третьего и пятого элементов И подключены

к входам первого элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом преобразова теля, выходы второго, четвертого и шестого элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом преобразователя.

Фи.г

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения паралгетров движения электроприводов. С целью повышения разреи:ающей способности за счет применения рационального алгоритма функционирования в преобразователь, содержащий п-фазный датчик 1 перемещения, п-разрядные регистры 2, 3, шину 17 синхронизации, введены инвертор 4, ко.мпаратор 5 кодов, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6,7, инвертор 8, элементы И 9...14, элементы ИЛИ 15, 16. В регистр 3 выходной код датчика 1 записывается со сдвигом во времени относительно записи в регистр 2 на величину длительности син.хрои.мпульса с шины 17. Младшие разряды полученных кодов сравниваются компаратором 5, а старшие - эле.мен- том ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7. Результат сравнения дешифрируется с учетом выходного сигнала элемента ИСКЛ ЮЧАЮИДЕЕ ИЛИ 6 и обеспечивает форм рование выходных импульсов элемента ИЛИ 15, соответствующих движению виеред, :ли выходных импульсов элемента ИЛИ 16, соответствующих движению назад. 3 ил. И (Л с: со ел о 4 ОО О