ДВУХОТСЧЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «УГОЛ—КОД» Советский патент 1973 года по МПК H03M1/64 H03M1/50 

1

Изобретение относится к области управления следящими приводами с применением цифровых устройств и предназначено для преобразования угла поворота в код с большой точностью.

Известный двухотсчетный циклический преобразователь последовательного счета состоит из фазовращателей и счетчиков грубого и точного отсчетов, блоков преобразования угла поворота во временные интервалы и генератора синхронизирующих импульсов.

В таких преобразователях возможно появление ошибки результата (неполного согласования отсчетов) в момент, когда ротор фазовращателя точного отсчета завершает полный оборот. В этот момент по грубому отсчету формируется лишний импульс.

Целью изобретения является повышение точности преобразования.

Для этого в преобразователь введен блок сравнения. Первый вход блока соединен с выходом младшего разряда счетчика грубого отсчета, имеющего равный вес со старшим разрядом счетчика точного отсчета, к выходу которого подключен второй вход блока сравнения. Третий вход этого блока соединен с третьим выходом блока преобразования угла поворота в код, а выход со входом вычитания счетчика грубого отсчета.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Оно представляет собой двухотсчетный циклический преобразователь «угол-код последовательного счета с двойным промежуточным преобразованием; аналоговая величина (угол поворота входного вала датчика) преобразуется в угол сдвига фазы синусоидально изменяющегося напряжения, которому ставится в соответствие временной интервал, а временному интервалу - код.

Преобразователь содержит блок / фазовращателей точного и грубого отсчетов, блок 2 преобразования угла поворота в код, счетчик 3 грубого отсчета, счетчик 4 точного отсчета, регистр 5 и блок 6 сравнения.

Преобразователь работает следующим образом.

На статорные обмотки датчиков - сельсинов подается трехфазное прямоугольной формы напряжение со сдвигом по фазе в 120°, снимаемое с опорного канала 7.

Образование старших разрядов кода осуществляется по каналу грубого отсчета, содержащего датчик-фазовращатель 8, нулевой детектор 9, триггер 10, вентиль 11 и счетчик 3 грубого отсчета.

Необходимая точность преобразования

обеспечивается каналом точного отсчета, который имеет фазовращатель 12, нулевой детектор 13, триггер 14, вентиль 15, генератор 16 синхронизирующих импульсов, стабилизированный кварцевым резонатором, и счетчик 4 точного отсчета.

Роторы фазовращателей точного и грубого отсчетов связаны через замедляющий механический редуктор с выборкой люфта и передаточным отнощением . Напряжение, снимаемое с роторов фазовращателей, сдвинуто по фазе относительно опорного напряжения пропорционально углам поворота роторов. Эти напряжения подаются на фильтр, выделяющий гармонику опорной частоты, а затем на нулевые детекторы, которые формируют управляющие импульсы при переходе через нуль от отрицательных к положительным значениям напряжений на входе детекторов.

Управляющие импульсы с нулевых детекторов фиксируют окончание временных интервалов, выделяемых на выходе триггеров 10 и 14. -

Счетчик точного отсчета заполняется импульсами генератора 16, проходящими через вентиль 15. Частота импульсов определяется по заданному щагу квантования h (например, в градусах) и частоте опорного напряжения /опf /on-360°

Ггси- ,

Общее число разрядов счетчиков точного и грубого отсчетов определяется по максимальному углу поворота ротора фазовращателя точного отсчета, равному 360°Х2 щагу квантования h, т. е. из числа

360° 2К

h

выраженного в двоичном коде.

Максимальное число разрядов счетчика точного отсчета соответствует полному повороту ротора фазовращателя точного отсчета

360° и равно количеству разрядов числа в

двоичном коде.

На счетчик грубого отсчета должно приходиться К разрядов.

Для избежания ощибки преобразования в момент, когда ротор фазовращателя точного отсчета заверщает полный оборот, в счетчик грубого отсчета вводится младщий разряд L весом . В этом случае разряд счетчика точного отсчета считается дополнительным. Полный счетчик таким образом представляет собой: L-1 разряды счетчика точного отсчета и с Z, по т-ый разряды счетчика грубого отсчета.

Частота импульсов, подсчитываемых счетчиком -Грубого отсчета, исходя из веса его младщего разряда и передаточного отнощения редуктора - 2«, равна:

с /ГС и 2

/ГСП

nL-h-l

Итак, в данном преобразователе имеются

два разряда одного веса . При заполнении

временного интервала по грубому отсчету

импульсами с частотой

возможен

2L-k-i

случай, когда во временной интервал вписывается нецелый период, измеряемый как по грубому, так и по точному отсчету, что приводит к поступлению в счетчик грубого отсчета лищнего импульса. В предлагаемом преобразователе этому случаю соответствует различное состояние разрядов одного веса (0; I или 1; 0). По окончании записи в счетчики информация из блока 17 формирования импульса переноса переносится в регистр. Линия 18 задерживает импульс из блока 17 на

время, необходимое для перехода счетчиков в устойчивое состояние. Сброс информации со счетчиков производится импульсом, поступающим из блока 19 сброса и прощедщим линию 20 задержки, необходимую для того,

чтобы информация успела переписаться в регистр. Чтобы сброс регистра не совпадал со сменой информации, в нем имеется тактирующая цепь 21, которая задерживает импульс сброса в этом случае.

По окончании счета и при разных состояниях разрядов одного веса счетчиков точного и грубого отсчетов, блок 6 сравнения выдает импульс, поступающий на вход вычитания счетчика грубого отсчета. Затем, информация

со счетчиков переписывается в регистр, а с регистра, например, на световое табло, поступает достоверная информация.

В случае многоотсчетной системы в каждый счетчик грубрго отсчета вводится младщий

разряд одного веса со старщим разрядом счетчика точного отсчета и блоки сравнения показаний этих разрядов.

Предмет изобретения

Двухотсчетный преобразователь «угол-код, содержащий блок фазовращателей точного и грубого отсчетов, соединенный с блоком преобразования угла поворота во временной интервал, первый и второй выходы которого соединены с входами соответствующих счетчиков точного и грубого отсчетов, выходы которых подключены ко входам соответствующих разрядов регистра, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности преобразования в

него введен блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом младшего разряда счетчика грубого отсчета, второй вход блока сравнения подключен к выходу старще-, то разряда счетчика точного отсчета, третий

вход - к третьему выходу блока преобразования угла поворота во временной интервал, а выход блока сравнения соединен со входом вычитания счетчика грубого отсчета.