Преобразователь перемещения в последовательность импульсов Советский патент 1990 года по МПК G01B7/30 

инпдгил

Изобретение относится к электротех- кике, а именно к идмерительной техни- ке7 и может быть использовано в электроприводах дпя измерения параметров их движения.

Цепь изобретения - повышение раз- решаюцей cndco6HOCTH за счет применения рационального алгоритма функционирования.

На фиг, 1 представлена.схема предлагаемого преобразователя; на фиг,2- временная диаграмма его работы,

ТТреобразовател ь содержит (фнг, 1) п-фазный датчик 1 перемещения, сдви- говой регистр 2, компаратор 3 кодов, элемент ИЛИ-НЕ 4, D-триггеры 5-7, зле- менты ИЛИ 8 и 9, выхода 10 и 11 п-фаз- ного датчика 1 перемещения непосредственно и через сдвиговый регистр 2 . соединены соответственно с первой и второй группами входов компаратора 3 кодов, первый инверсный выход сдвигового регистра 2 подключен к его допол .нительному входу сдвига влево, 2-ой инверсный выход сдвигового регистра 2 подключен к его дополнительном-/ входу сдвига вправо, вход синхронизации сдвигового регистра 2 подключен к инверсному выходу 12 элемента ИЛИ-НЕ 4, .первый вход которого подключен к инверсному выходу .13 D-тригг.ера 5, а второй вход подключен к ши-не 14 хронизации, которая подключена и к входам синхронизации:В-триггеров 5 и 6, инверсньхй выход 1.5 компаратора 3 кодов подключен к D-входу Е-триггера

5и R-входу D-триггера 6., вход 16 D- триггера 6 подключен к прямому выходу D-трнггера Sj выход 17 В-триггера

6подключен к входу синхронизации D- триггера 7 и к первым входам элементов ИЛИ 8 и 9, второй вход элемента ИЛИ 8 подключен к прямому выходу 18 D-триггера 7 и является выходом схе- мы (Знак), второй вход элемента

ИЛИ 9 подключен к инверсному выходу J9 D-триггера 7 и к его информаьщон- ному Б-входу. выход 20 элемента ИЛИ подключен к управляющему входу Вд

сдвигового регистра 2, а выход 21 элмента ИЛИ 9 подулючсн к управляющему входу S( сдвигового регистра 2, . Преобразователь работает следующи

образом,

На входы DI-DK сдвигового регистр 2 и на входы Б1-Ш компаратора 3 ко- дов подается входная п-фазная последовательность имггульсов, сдвинутых

друг относительно друга на время

Т -f где Т - период следования импуль ц

сов; п - количество выходов датчикйг Если представить входную последовательность как ряд двоичных чисел, то можно отметить, что направление вращения (Вперед) равнозначно кольцевому сдвиговому регистру, который выполняет сдвиг вправо, передвигая старший разряд А2 в младший разряд АО с инверсией. Аналогично направление вращения (Назад) равнозначно кольцевому сдвиговому регистру, которыйвыполняет сдвиг влево, передвигая мпадший разряд АО в старший разряд А2 с инверсией,

Изменение сигнала на одном из п выходов датчика перемещения равнозначно изменению двоичного числа на входах А компаратора 3 кодов. При этом - на выходе 15 компаратора 3 кодов появляется 1 - сигнал неравнозначности. Этот сигнал поступает на R-вход сброса .D-триггера 6 и снимает запрет на синхронное переключение D-триггера 6, а также поступает на информа- ционньш D-вход D-триггера 5, Первый .фронт импульса синхронизации, прохо- дяошй после появления 1 на выходе 15, переписывает 1 в Ю-триггере 5 с информационного D-входа на вход 16, а также устанавливает О на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 4, который снимает запрет на прохождение импульсов по шине 14 синхронизации на С-вход синхронизации сдвигового регистра.

На выходе 17 синхронного D-триггера 6 в этот момент О, а на выходах 18 и 19 синхронного.D-триггера 7 установлено состояние, соответствукядее направлению вращения на предыдущем такте, т,е, О и 1 при направлении вращения Вперед или 1 и О при направлет1и вращения Назад , Поскольку на первых входах элементов ИЛИ 8 и 9 (выход 17) установлен в этот момент О, то состояние выходов 20 и 21 элементов ИЛИ 8 и 9 соответствует состоянию выходов 18 и 19 син- . хронного D-триггера 7, Таким образом, схема синхронного сдвигоиого регист- .. ра 2 подготовлена к сдвигу в том же направлении, что и на предадущем такте, По первому спаду импульса на шине 14 синхронизации происходит сдвиг последовательности, запи(:анной во внутреннем буфере сдвигового регистра 2 в

51589043

том же направлении, что ив предаду-до следующего изменения сигняла на .

- входе, .

На фиг, 2 изображены временные ди- аграммл работы устройства. Входная

гастрГа рГвен выходному коду датчика последовательность (фиг. 1) импуль- Гперемешения, что соответствует пере- сов А1 и А2 . мешению в ту же сторону, что и на пре- тельностью импульсов JB1 и Ki на выхо уГем такте, что на выходе 15 компа- де сдвигового регистра 2 и на выходе дыдущеь TSRie, , ,„ „„„„« а ,.«гнял наоавнозначност

П /ЛЧ5 Л -.-.-- f - - щем такте. При этом состояние выходов сдвигового регистра меняется. Если при этом выходной код сдвигового ре15 появляется шгнал неравнозначности, который снимает запрет и тоиггеоа 7 и вырабатывает импульс на выходе 12 элемента ЙЛИ-НЕ 4, что приводит к сдвигу кода на шходе сдвигового регисттра

ратора 3 кодов устанавливается О , Q который запрещает перезапись информации в D-триггер 6, По следующему фронту импульса на шине 14 синхронизации

О с выхода переписывается как Гly 1ч.« .-.- ---

„а инверсной выход 13 В триггера 5 и- ,5 2 и снятию сигнала запрещает прохождение импульсов син-При изменении направления вращения ме

хронизации на вход С синхронного сдвигового регистра 2,

Если направление вращения не поменялось, то на этом работа схемл заканчивается до следующего изменения- состояния на одном из выходов датчика 1 перемещений. Выходом схемл является сигнал Знак (выход 18).

МД П ,Э ieMeaj--

няется состояние на выходе 17, что приводит к изменению состояний выходов 20 и 21 и к перезаписи кода со 20 входа на выход сдвигового регистра 2.

Формула изобретения

,тся сигнал .нак .«ь..ом .«.. Преобразователь, перемещения в пос- Если датчик I перемещения поменял 25 ледовательность импульсов, содержа- bum wQ - f- „ ...,n. компаоатор К

направление, то после первого, сдвига коды на входах компаратора 3 кодов не равны, т,е, на выходе 15 компаратора 3 кодов продолжает находиться

щий сдвиговый регистр, компаратор кодов, два элемента ИЛИ, шину синхронизации и п-фазный датчик перемещения, выход которого непосредственно и че;- и продолжает работать. По ЗО рез сдвиговый регистр соединень, соот- второго импульса на шине 14ветственно с первой и второй П уппамк

™онизации 1 переписывается навходов компаратора кодов, о т л и ч а

ГвхопТ иггера 6, Этот перепад изк. щ и и с я тем, что, с целью повыше;

О в Г на выходе 17 меняет состоя- „„я разрешающей способности, он снаб- жен элементом ИЛИ-НЕ, инверсным выхо дом соединенным с синхронизирующим входом сдвигового регистра, и тремя D-триггерами, а сдвиговый регистр выполнен с двумя дополнительными входана вь1ходах 20 и 2 элементов ШШ, ми и двумя инверсными « хсдами, одан

из которых соединен с дополнительным Состояние две 1 на выходах ивходом сдвига влево сдвигового Р гистS, сдГгГого реестра 2 соответству- ра, и второй инверсный, ходсдннгово1гсГГа -нГи г„и-г.:цГГнф:г.. 7н:т--м-ГдГсдвГг: Гр- ДнГя с Гда сдзиго ого регистра .

а прямой выход первого D-триггера является выходом преобразователя и соение выходов 8 и 19 D-триггера 7 на противоположное, т.е. меняет состояние выхода сиcTeNbi Знак, а также устанавливает первые входа элементов ИЛИ 8 и 9 в , что соответствует It I ti

поступает на ьыход сдвигового регист- .ра. При этом коды на входах компаратора 3 равны, что вызывает на выходе

тора 3 равнь,. что вызывает на выходе; „;„ , „нформадионным входом второго

15 компаратора 3 О, .-°РЬ,и запре-50 ,,ераГиньерсный выход компарато- о,ает перезапись иж ормации , соединен с информационным

гер 6, и, перепись,ваясь ° д„„ „еового Р- риггера и входом фронту импульса нxpoнизaции О на D-триггера, инверсный

инверсный выход .„ выход которого соединен с синхронизирещает прохождение °„,55 „ третьего D-триггера и

. низацин на С-вход ,: рзыми входами элементов ИЛИ, выхо- гоиого регистра 2, Поuie снятия 1.икоторых соединены с соответствующиГм:„ : о Гз :Г„ГосГа„Г Г ся. -оя. «««ра ps.«a сл.и.о.ого

последовательность (фиг. 1) импуль- сов А1 и А2 . тельностью импульсов JB1 и Ki на выхо де сдвигового регистра 2 и на выходе „ „„„„« а ,.«гнял наоавнозначност

15 появляется шгнал неравнозначности, который снимает запрет и тоиггеоа 7 и вырабатывает импульс на выходе 12 элемента ЙЛИ-НЕ 4, что приводит к сдвигу кода на шходе сдвигового регисттра

ly 1ч.« .-.- ---

2 и снятию сигнала При изменении направления вращения ме

,5 2 и снятию сигнала При изменении направления вращения ме

МД П ,Э ieMeaj--

няется состояние на выходе 17, что приводит к изменению состояний выходов 20 и 21 и к перезаписи кода со 20 входа на выход сдвигового регистра 2.

Формула изобретения

1589043

регистра, прямо выход третьего D- , триггера является.вторым выходом преобразователя и соединен с вторым входом одного из элементов ШШ, инверсный выход третьего D-триггера соединен с его информационным входом и .

8

вторым входом второго элемента HJIHTj а шина синхронизации соединена с сии- хрониэирукхцими входами первого и второго D-триггеров и вторым входом элемента ИЖ-НЕ,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах для измерения параметров их движения. Цель - повышение разрешающей способности за счет применения рационального алгоритма функционирования. Последовательность импульсов с выхода N-фазного датчика 1 перемещений сравнивается с последовательностью импульсов на выходе 11 сдвигового регистра 2, и на выходе 15 появляется сигнал неравнозначности, который снимает запрет с D-триггера 7 и вырабатывает импульс на выходе 12 элемента ИЛИ-НЕ 4, что приводит к сдвигу кода на выходе сдвигового регистра 2 и снятию сигнала неравнозначности. При изменении направления вращения меняется состояние на выходе 17 D-триггера 6, что приводит к изменению состояний выходов 20, 21 элементов ИЛИ 8 и 9 и перезаписи кода с входа на выход сдвигового регистра 2. 2 ил.

Фиг.1