Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/24 H03M1/10 

v

.г

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники , 3 частности к средствам преобразования угла поворота вала в код, применяе1 1ым при контроле преобразователей угла.

Цел1 изобретения - псвьшение надежности и упрощение настройки преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 и 3 - 5зременные диaгpaм dы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит триггерную защелку I, электромеханическую шкалу 2, фильтр 3, компараторы 4 и 5,, з:7емент И-НЕ 6, формирователь 7 импульсов, элемент И 8, причем триггерная защелка выполнена в виде одновибратора 9 и 1К-триггера 10.

Кроме того, показаны выходной сигнал 11 электромеханической шкалы 2,

выходной сигнал 12 фильтра 3 (фиг,2)э выходной сигнал 13 фильтра 3, выходной сигнал 14 компаратора 5, выходной сигнал формирователя 7 импульсов, выходной сигнал 16 элемента И-НЕ 6, вы- ходной сигнал 17 элемента И 8 и выходной сигнал 18 триггерной защелки 1 (фиг. 3).

Преобразователь работает следующи м образом.

Входной и выходной сигналы электромеханической шкалы 2 имеют синусоидальную форму, но выходной сигнал модулируется по угловой координате (случай акгплитудной модуляции) .Фильтр 3 необходим для выделения основной гармоники из выходного сигнала электромеханической шкалы 2, имеющего гармонический состав. Кроме того,, фильтр 3 осуществляет усиление выходного сигнала электромеханической шкалы 2 до уровня, необходимого для дальнейшей обработки, Пр1гГ этом в окрестностях моментов премодуляции выходной сигнал электромеханической шкаль 2 увеличивается пропорционально коэффициенту усиления фильтра 3. При этом скорость изменев:ия амплитудь выходного сигнала фильтра 3 по сравнению со скоростью изменения амшштуды выходного сигнала электромеханической шкалы 2 также увеличивается пропорцион.ально коэффициенту усиления фильтра 3. Выходные сигналы Н и 12

электромеханической 2 и-фильтра 3 соответственно показаны на фиг. На выходах первого и второго компараторов 4 и 5 формируются сигналы высокого уровня при условии превышения выходным сигналом 12 фильтра 3 уров ней опорных напряжений U 4 и U 5 соответствующих ког тараторов 4 и 5. Уровень опорного напряжения U 5 компаратора 5 имеет положительную полярность и превьш1ает остаточное напряжение фильтра 3, вызванное остаточны напряжением электромеханической шкалы 2. Уровень опорного напряжения U4 компаратора 4 превьшшет уровень опорного напряжепия U 5 компаратора 5, но не превышает максимального значения выходного сигнала 12 фильтра 3. Выходной сигнал 13 фильтра 3 и уровни опорных напряжений U 4 и U 5 первого, второго компараторов 4 и 5 показаны на выходе на фиг. 3.

Триггерная защелка используется для формирования на выходе преобра-- зователя одного импульса положительной полярности при формировании серии имттульсов на тактовом входе 1К- триггера 10. Это осуществляется следующим образом: при формировании на тактовом входе 1К-триггера 0 серии

импульсов положительной полярности, 1К--триггера 10 опрокидывается так, что на его информационных входах формируются сигналы низкого уровня. Мо- ;Мент опрокидывания 1К триггера 10 со- ответствует моменту око}{чания первого импульса положительной полярности, сформироваиног о на тактовом входе 1К-триггера 10,, так как 1К-триггер 10 может срабатывать только при изменении сигнала на его тактовом входе с высокого уровня на низкий. Все следующие импульсы, формируемь е на тактовом входе 1К-триггера 10 не изменяют его состояния. При изменении сигнала на инверсном выходе iК-триггера 10 с высокого уровня на низкий одновибра- тор 9 формирует на выходе 1-:мпульс положительной полярности, имеющий фиксированную длительность.

Таким образом, на выходе одповиб- ратора 9 формируется только один импульс положительной полярности, показанный на фиг. 3. Триггерная зашелка J тюдготавливается к работе ггосле сформирования на входе ее начальной установки им гульса положитр:ть 1ой полярности, при этом на информйииог пых

314

входах iК-триггера 10 формируются сигналы высокого уровня.

Импульс положительной полярности, сформированный компаратором 4, подготавливает к работе триггерную защелку 1. После каждого изменения сигнала компаратора 5 с низкого уровня на высокий фор 1ирователь 7 импульсов генерирует импульс положительной полярно- сти. Последний работает так, что длительность времени между моментами формирования переднего фронта импульса компаратора 5 и заднего фронта импульса формирователя 7 импульсов постоя - на и равна С . В случае, если длительность импульса положительной полярности, формируемого компаратором 5, превышает длительность С , входные сигналы элемента И 8 инверсны друг относительно друга. Следовательно, на выходе элемента И 8 поддерживается сигнал низкого уровня. В случае, если- длительность импульса положитель

тригтернои защелки 1 на выходе преобразователя формируется и myльc по- .чожительной полярности (фиг. З) ,

Формула изобретения

Q ig0

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий электромеханическую шкалу, первый кo mapaтop, вход которого соединен с входом второго компаратора, а выход - с первым входом элемента И-НЕ, которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с тактовым входом IК-триггера, выход которого соединен с информационными входами iК-триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения настройки преобразователя, в него введены фильтр, формирователь импульсов и одновибратор, выход электромеханической шкалы соединен через фильтр

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники, в частности к средствам преобразование угла поворота вала в код, применяемым при контроле преобразователей угла. Целью изобретения являет ся повышение надежности и упрощение настройки преобразователя. Для этого в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий электромеханическую шкалу 2, компараторы 4, 5, элемент И-НЕ 6, элемент И 8 и 1К-триггер 10, введень фильтр 3, формирователь 7 импульсов и од}ювибратор 9. Поставленная цель достигается тем, что с помощью двух порогов, формируемых компараторами 4, 5, выделяются максимальное и минимальное значения выходного напряжения электромеханической шкалы 2 и в момент достижения минимального напряжения формируется выходной сигнал . 3 ил. о

ной полярности, формируемого компара- 25 -- входом первого компаратора, выход

тором 5, не превыщает 1 , на выходе элемента И 8 формируются импульсы положительной полярности, поступающие на тактовый вход триггерной защелки 1. Выходные сигналы компаратора 5, формирователя 7 импульсов, элемента И-НЕ 6 и элемента И 8 показаны на фиг. 3. В результате срабатывания

Г

второго компаратора соединен с входом начальной установки IК-триггера, выход которого соединен с входом одно- вибратора, выход которого является выходом преобразователя, выход первого компаратора соединен через формирователь иь;пульсов с вторыми входами элемента И-ПЕ и элемента И.

Ui