Двухотсчетный преобразователь угол-код Советский патент 1988 года по МПК H03M1/48 

Изобретение относится к устрой- | ствам автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для ввода угловой информации в вычисли- тельную машину.

Цель изобретения - упрощение преобразователя угол - код путем использования одной отсчетной части для формирования грубого и точного отсчетов.

; -На фиг.1 представлена структурная схема двухотсчетного преобразователя угол - код; на фиг.2 - временная ди- ; аграмма его работы,

: Преобразователь содержит синусно- I косинусньй датчик 1 угла, коммутатор 2 каналов, устройства 3 и 4 выборки и хранения, блок 5 формирования сигнала рассогласования, регистр 6 пос- ; ледовательных приближений, регистр 7, ; блок 8 согласования отсчетов, регистр I 9, генератор 10 опорного сигнала, мар : штабирующие элементы 11, компаратор ; 12, источник 13 напряжения смещения, I элемент 14 ИЛИ, элемент 15 ИЛИ, одно- вибраторы 16-18, элемент 19 Исключающее ИЛИ, элементы 20-23 И, инвертор 24, генератор 25 тактовых импульсов.

Преобразователь работает следующим образом.

Преобразование угла осуществляется ; за два цикла. В начале первого цикла I коммутатор 2 каналов подключает к I устройствам 3 и 4 выборки и хранения j обмотки грубого отсчета датчика 1 угI ла. Получаемьш на выходе блока 5 фор- 1 мирования сигнала рассогласования (БФСР) сигнал сводится к нулю методом последовательного приближения, а по- лучаемый на выходах регистра 6 последовательных приближений (РПП) т-раз- рядный цифровой эквивалент угла записывается в регистр 7, с выходов которого поступает на входы блока 8 со- гласования отсчетов (БСО). Во втором цикле преобразования обрабатывается информация с обмоток точного отсчета датчика 1. Согласованный с k старшими разрядами точного отсчета m-k разрядный код грубого отсчета с выходов блока 8 и п-разрядный код точного отсчета с выходов РПП 6 записывается в регистр 9.

Время преобразования циклического

преобразователя определяется периодом опорного сигнала. Временное разделение функций грубого и точного отсчетов, сосредоточенных в единственной

г

Q

5

0 5

о

.,-

5

0

55

отсчетной части, чение вдвое времени преобразования при стандартном решении этой задачи. Число разрядов грубого отсчета обычно в полтора- два раза меньше числа разрядов точного отсчета. Поэтому суммарное время преобразования возможно уменьшить за счет перераспределения времени преобразования между отсчетами в соответствии с этой величиной. Этой цели служит источник 13, смещающий нулевой уровень компаратора 12.

Генератор 10 опорного сигнала вырабатывает два выходных сигнала simJt и costJt, первый из которых (фиг,2а) служит для питания датчика 1, а оба вместе позволяют получить на масштабир ующем элементе 11 сигнал промежуточной фазы (фиг.2б) для формирования импульсов записи в устройства выборки и хранения (УВХ).

Цикл преобразования грубого отсчета начинается по фронту выходного сигнала компаратора 12 (фиг.2в), а цикл преобразования точного отсчета - по его спаду.

Ввиду различной длительности циклов преобразования сигналы записи в УВХ (фиг.2г) возможно совместить во времени с амплитудньм значением входного сигнала только в одном из циклов. Целесообразно записывать наибольший по амплитуде сигнал в цикле точного отсчета, тогда некоторая потеря точности за счет уменьшения диапазона информационного сигнала в грубом отсчете не сказывается на ко нечный результат, поскольку грубый отсчет согласуется с точным.

Изменение знака сигнала рассогласования в цикле грубого отсчета необходимо ввиду считывания информации в отрицательный полупериод опорного сигнала и осуществляется на элементе 19 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Управление коммутатором 2 каналов осуществляется сигналами с выхода,г. компаратора 12. По переднему фронту этого сигнала одновибратор 16 выра- батьтает импульс записи в УВХ 3 и 4; по заднему фронту которого запускается генератор 25 тактовых импульсов, поступает на соответствующий вход регистра последовательных приближений, В цикле грубого отсчета сигнал рассогласования инвертируется на выходе элемента 19, на управляющий вход которого поступает единичньш уровень с

выхода компаратора. Спад т+1 разряда регистра 6 (фиг.2д) через открытый единичным уровнем компаратора элемент 20 И и элемент 15 ИЛИ останавливает генератор тактовых импульсов и поступает на стартовый вход регистра 6. Сигнал с выхода элемента 15 запускает одновибратор 18, который вы- рабатьшает импульс (фиг.2е), который через открытый положительным уровнем компаратора элемент 21 И поступает на вход записи в регистр 7. Первый цикл преобразования закончен.

рова(гия сиг нллл рассогласования, регистр послпдопательных приближений, выходы п-разрядов которого подключены к цифровым входам блока формирования сигнала рассогласования, генератор опорного сигнала, первый выход которого подключен к входу датчика угла, а первый и второй выходы через соответствукхцие масштабирующие элементы объединены и подключены к первому входу компаратора, выход которого подключен к входу первого одно- вибратора, генератор тактовых импуль

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода цифровой информации об угле поворота в вычислительную машину. Цель изобретения - упрощение преобразователя угол - код путем использования одной отсчетной. части для формирования грубого и точного отсчетов. Поставленная цель достигается тем, что в двухотсчетньй преобразователь угол - код, содержащий синусно-косинусный датчик угла, коммутатор каналов, устройства выборки и хранения, блок формирования сигнала рассогласования, регистр последовательных приближений, генератор опорного си1;нала, масштабирующие элементы, компаратор, три одновибратора, генератор тактовых импульсов, три элемента И, введены два регистра, блок согласования отсчетов, элемент И, два элемента РШИ, источник напряжения смещения, инвертор. С целью использования одной и той же отсчетной части время преобразования информации разбито на два неравных цикла, длительность которых пропорциональна числу разрядов в соответствукяцем отсчете, В течение первого цикла преобразования отсчетная часть, состоящая из блока формирования сигнала рассогласования и регистра последовательных приближений, обрабатывает информацию от обмоток грубого отсчета двухотсчетного датчика угла, предварительно записанную в устройства выборки и хранения, с последующей записью ш-разрядного цифрового кода в первый регистр. Во втором цикле преобразования обрабатьшается информация от обмоток точного отсчета двухотсчетного датчика угла. Код грубого отсчета согласуется с k старшими разрядами кода точного отсчета. Во втб- рой регистр записьгеается m-k-разряд- ный код грубого отсчета и п-разрядный код точного отсчета. 2 ил. (Л со 00 ю

По спаду сигнала с выхода компара- 15 выход которого подключен к тактора 12 коммутатор 2 подключает к входам устройств 3 и 4 выборки и хранения обмотки точного отсчета двухот- счетного датчика 1, а одновибратор 17 вырабатывает импульс записи в УВХ. По заднему фронту импульса записи в УВХ запускается генератор-25 тактовых импульсов. Сигнал рассогласования не инвертируется, .спад т+1 разряда РПП не вызывает остановку генератора тактовых импульсов, так как на элементы 19 и 20 поступает нулевой по- тенциап с компаратора. Спад сигнала. Окончание преобразование РПП (фиг.2ж) через открытый потенциалом с выхода инвертора 24 элемент 23 вызывает остановку генератора тактовых импульсов (фиг.2з). Сигнал с выхода элемента 23 И поступает на вход элемента 15 ОТИ и вызывает запуск одновибратора 18. Импульс с выхода одновибратора 18 через открытый единичным потенциалом с выхода инвертора 24 элемент 22 И поступает на вход записи регистра 9 (фиг.2и).

К существенным отличиям преобразователя от известных относится временное разделение функций грубого и точного отсчетов, сосредоточенных в единственной отсчетной части, и распределение времени преобразования между циклами пропорционально числу разрядов в соответствующем отсчете.

Ф-о рмула изобрете ния

Двухотсчетный преобразователь угол - код, содержащий синусно-коси- нусный датчик угла, выходы которого подключены к информационным входам коммутатора каналов, два устройства выборки и хранения, входы управления. которых объединены, а выходы подключены к аналоговым входам блока форми

товому входу регистра последовательных приближений, BTOpoi и третий од- новибраторы, первый, второй и третий элементы И, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в него введены первый и второй регистры, блок согласования отсчетов, четвертый элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инвертор, источник напряжения смещения, выход которого подключен к второму входу компаратора, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора каналов, к входу второго одно-

вибратора, к первым входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первого и второго элементов И, и через инвертор к первым входам третьего и четвертого эле- менто И, т-старших разрядов регистра

последовательных приближений подключены к входам первого регистра, выходы которого подключены к первой группе входов блока согласования отсчетов, к второй группе входов которого подключены k-старших разрядов регистра последовательных приближений, (m-k)-разрядных выходов блока

согласования отсчетов подключены к первой группе входов второго регистРЗ., вторая группа входов которого

соединена с п-разрядами регистра поседовательных приближений, выход блока формирования сигнала рассогласования подключен к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу регистра последовательньк приближений, управляющий вход которого соеинен с входами третьего одновибратора, первым входом генератора тактовых импульсов и подключен к выходам первого элемента ИЛИ, выход регистра последовательных приближений подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом (т+1) разряда регистра последовательных приближений, выходы первого и второго одновибраторов подключены тс входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу генератора

тактовых импульсов и к входам управления устройств выборки и хранения, информационные входы которых соединены с выходами коммутатора каналов, выход третьего одновибратора подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к входам управления первого и второго регистров соответствен - но.

Фие.

cffus.Z