Устройство для определения углового положения вала Советский патент 1992 года по МПК H03M1/48 H03M1/64 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и пред:назначено для преобразования информации об угловом положении вала в трехфазной импульсный сигнал.

Целью изобретения является повышение надежности устройства, путем введения избыточной информации с последующим выделением достоверной информации.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема дискриминатора импульсов; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство для определения углового положения вала содержит фазовращатели 1-6, каждая пара которых содержит индуктивные дифференциальные датчики 7, 8 и резисторы 9, 10, формирователи импульсов 11-16, дискриминаторы 17-19 импульсов, в состав которых входят триггер 20, элемент И 21, триггер 22, элементы И 23, 24, дешифратор 25, триггер 26, элементы НЕ 27, 28 и триггеры 29, 30, элементы 2И-И-ИЛИ-НЕ 31-36, источник 37 синусоидального напряжения, источник 38 постоянного напряжения. Каждый из дискриминаторов 17-19

импульсов (фиг. 2) содержит D-триггеры 3941, элементы ЗИ 42, 43.

Устройство работает следующим образом. Устройство состоит из трех независимых каналов преобразования, каждый из которых содержит два фазовращателя 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, два формирователя 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16 импульсов, дискриминаторы 17, 18 и 19 импульсов соответственно.

В каждом из каналов фазовращатели 1, 2 (3, 4 и 5, 6) формируют в зависимости от угла поворота два сдвинутых по фазе амплитудно-модулированных углом поворота сигнала, из огибающих которых с помощью формирователей 11, 12(13, 14 и 15, 16) формируются прямоугольные сигналы, поступающие на входы соответствующего дискриминатора 1.7(18, 19). В дискриминаторе фиксируется момент взаимной смены фаз входных сигналов и формируются два парафазных выходных сигнала Ui7, Ui7(Lli8, Ui8 и.и19, Uig) (фиг. 3, а-е). Таким образом, на первых выходах дискриминаторов 17-19 формируются прямоугольные сигналы Ui7, Ui8, Ui9, сдвинутые по фазе относительно друг друга на 120. На вторых выходах формируются инверсные сигналы Ui7, Ui8, Uis. Использование выхоАной ин« ормации Ui7, и 18, и 19 или их инверсий Oi7, U is, Uig может привести к сбоям в работе устройства, так как возможно появление ложных импульсов (фиг. 3, а-е) в ситуациях, когда многократно меняется чередование фаз двух импульсных последовательностей {выходные сигналы формирователей 11-16 импульсов) при переходе через нулевое состояние из-за неидеальности изготовления дифференциальных индуктивных датчиков 7, 8 и при медленном и неравномерном вращении вала. Для исключения влияния дребезга фронтов выходных сигналов дискриминаторов 17-19 использованы элементы 2И-И-ИЛИ-НЕ 31-36, попарно образующие формирователи выходных сигналов с управлением каждого выходными сигналами дискриминаторов 17-19 импульсов Своей и соседней фазы. По принципу действия эти формирователи являются электронными фильтрами с защелкой. Их работа основана на том. что выходные сигналы двух последовательностей импульсов каждого из фазовращателей Т-б могут иметь знакопеременный сдвиг в области нуля, когда меняются индуктивности двух дифференциальных датчиков 7, 8 положения данной фазы, При этом Индуктивности датчиков 7, 8 соседней фазы, формирующей сигналы со сдвигом на 120, не менйются по величине при повороте вала, а сигналы с дискриминатора 18 импульсов соседней фазы могут использоваться в качестве опорных.

При использовании в устройстве дискриминаторов 17-19 импульсов по фиг, 2 блок-схема устройства остается такой же, как и дпя ф14Г. 1, и отличается схемным решением дискриминаторов 17-19,позволяющих осуществлять формирование потенциале логической единицы на выходах элементов 42, 43 только через три периода высокочастотного синусоидального напряжений источника 37 после смены взаимного положения импульсов формирователей 11, 12. Использование дискриминатора по фиг, 2 позволяет упростить устройство для определения углового положения вала. Формула изобретения . Устройство для определения углового положений вала, содержащее первый и второй фазовращатели, первые входы которых объединены и подключены к одному выходу источника синусоидального напряжения, другой выход которого соединен с вторыми входами первого и второго фазовращателей, общей шиной и первыми входами первого и второго формирователей импульсов, вторые входы которых подключены к выходам первого и второго фазовращателей соответственно, а третьи входы объединены и соединены с источником постоянного напряжения, выходы первогр и второго формирователей импульсов подключены к первому и второму входам дискриминатора импульсов соответственно, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены с третьего по шестой фазовращатели и формирователи импульсов, второй и третий дискриминаторы импульсов, шесть элементов 2И-И-ИЛИ-НЕ, входы первого и второго фазовращателей соединены с одноименными входами с

5 третьего по шестой фазовращателей, первые входы с третьего по шестой формирователей импульсов объединены и соединены с первыми входами первого формирователя б мпульсов, выходы с третьего по шестой

0 фазовращателей соединены с вторыми входами с третьего по шестой формирователей импульсов соответственно, третьи входы которых объединены и соединены с третьим входом первого формирователя импульсов,

5 вьгходы третьего и четвертого, пятого и шестсго формирователей импульсов соединены €- первыми и вторыми входами соответственно второго и третьего дискриминаторов импульсов, первый и второй выходы первого дискриминатора импульсов соединены с пер1выми входами первого и второго и соответственно третьего и четвертого элементов 21/1-И-ИЛИ-НЕ, первый выход второго дискриминатора импульсов

5 соединен с вторым входом первого и первым входом пятого элементов 2И-И-ИЛИНЕ, второй выход второго дискриминатора импульсов соединен с первым входом шестого и вторым входом третьего элементов

0 2И-И-ИЛИ-НЕ, первый и второй выходы третьего дискриминатора импульсов соединены с вторыми входами второго, пятого и соответственно четвертого, шестого элементов 2И-И-ИЛИ-НЕ, выходы с первого по

5 шестой элементов 2И-И-ИЛИ-НЕ подключены к третьим входам третьего, четвертого, первого, второго, шестого и пятого элементов 2И-И-ИЛИ-НЕ соответственно, выходы третьего, четвертого и шестого элементов

0 2И-И-ИЛИ-НЕ являются первым, вторым и третьим выходами устройства.

2. Устройство по п. 1,отличающееС я тем, что, с целью упрощения устройства, дискриминатор импульсов содержит три D5 триггера и два элемента ЗИ, прямой выход первого О-триггера соединен с D-входом второго D-триггера и первым входом первого элемента ЗИ. прямой выход второго Dтрмггера соединен с D-входом третьего D-триггера и вторым входом первого элемента ЗИ, третий вход которого подключен к прямому выходу третьего О-триггара, инверсные выходы с первого по третий D-триггеров соединены с первым, вторым и третьим входами второго элемента ЗИ соответственно, С-входЫ с первого по третий D-триггеров объединены, D- и С-входы первого D-триггера являются соответственно первым и вторым входами дискриминатора импульсов, а выходы первого и второго элементов ЗИ являются соответственно первым и вторым выходами дискриминатора импульсов.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для преобразования информации об угле поворота вала в трехфазный импульсный сигнал. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем. что в известное устройство введены еще два устройства, идентичных основному, и шесть элементов 2И-И-ИЛИ-НЕ. Выходы извест-. ного и дополнительных устройств соединены соответствующим образом со входами элементов 2И-И-ИЛИ-НЕ. что позволяет устранять дребезг входных сигналов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. .

ГГ7С

17(f$M

WI

1

iL

W

$аг1