ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГОЛ ПОВОРОТА ВАЛА Советский патент 1973 года по МПК H03M1/66 H03M1/24 

1

Изобретение относится к области цифровых следящих систем и может быть использовано в устройствах автоматического вывода информации из ЦВМ.

Известны преобразователи .кода в угол поворота вала.

Известное устройство содержит фазовращатель, формирователь, импульсов, генератор чисел, схемы «И, т входовую схему «ИЛИ, триггеры, дифференциальный усилитель .и схему «запрет.

Недостатком известного устройства является невысоа ая точность преобразования кода в угол поворота.

Целью предлагаемого устройства является повышение точности прео бразования позидионного кода в угол поворота вала.

В .предлагаемом нреОбразователе кода в угол поворота эта цель достигается благодаря тому, что в него введены двухвходовые схемы «ИЛИ, элементы задержки, дополнительные схемы «И, инвертор и сумматор- усиЛ|Итель. Выход т-входовой схемы «ИЛИ соединен с первыми входами двухвходовых схем «ИЛИ и первым входом первой дололнительной схемы «И. Вторые входы двухвходовых схем «ИЛИ соединены с первым входом второй дополнительной схемы «И и выходО|М Первого формирователя. Выход каждой двухвходовой схемы «ИЛИ через элемент задержки соединен с единичным входом соответствующего триггера, нулевые входы которых соединены со входом генератора ч.исел и через второй формирователь - с источникам опорного напряжения фазовращателя, а единичные выходы - со вторыми входами дополнительных схем «И, выход первой из которых соединен ,с первым входом, а выход второй через инвертор-со вторым входом сумматора-усилителя, который соединен своим выходом со входом двигателя постоянного тока.

На . 1 ноказана функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 - временные зависимости напряжений в основ ных узлах нреобразователя.

Преобразователь кода (В угол поворота вала включает в себя генератор чисел 1 с т выходами, т схем «И 2, т-входовую схему «ИЛИ 3, триггеры 4 VL 5, двигатель 6 постоянного тока, фазовращатель 7, формирователи И1мпульсов 8 и 9, деухвходовые схемы «ИЛИ 10 и //, элементы задерж ки 12 и, 13, дополнительные схемы «И 14 и 15, .инвертор 16 и сумматор-усилитель 17. В качестве генератора чисел может быть иопользова.н, например, ждущий многофазный мультивибратор.

т-разрядный позиционный «од в виде напряжения f/Bx на одной из m входных щ«« преобразователя кода в угол поступает на соотретствуЮЩие входы схем «И 2. Выходное Ьапрялсение Х схемы «ИЛИ 3 поступает на Первые входы двуХ(Входовых схем «ИЛР1 Ю и // я на лервый вход схемы «И 14. Отф-орКИроваННое выходно е нащэяжеиие Xz фазоВ|раи1ателя 7 подается на вторые входы логачеоких -схем «ИЛИ /( л // -н на первый вход дополнительной схемы «И /5. Оброс т:р 1ггероВ 4 и 5 осуще1ствляется отфо-рмированными имйульсами опорного напряжеа-шя XQ, фа3101В|ра|Щателя 7, следующими с частотой /. Выходные напряжения схем «ИЛИ 0 и // через элементы задеряжи 12 и 13 поступают ца единичные входы триггеров, единичные выходы которых соединены со вторыми входами схем «И 14 и 15. Выходное напряжеrine К схемы «И 14 п выходное напряжение С; п р ео бр азов айн ым знаком -YZ схемы «PI f6 поступают на вход сумматора-усилителя /|7, выходное нацряженпе Z которого постушет на управляющую обмотку двигателя 6Выходными величинами преобразователя являются дискретный угол поворота ротора фазрвращателя а и на1Пр,яжен1не Х, фаза ф котЬрого принимает дискретные значения в заB:|iCHMiOCTH от номера дискретного устойчивогф положения прео.бразователя.

йСхема преобразователя работает следуюц|и1М образом.

пПри поступлении иостоянпого напряжения Цзх на Л|Ю1бую из т входных шин, соединенH ix со входами схем «И 2, на выходе ;схемы «ИЛИ 3 появляются имиульсы напряжения Х, синфазные с импульсами, генерирующим:ися на соответствующем выходе генератора чисел I. С помощью генератора чисел 1, схеа1ы «И и схемы «-ИЛИ входной позициоияай код УВХ .преобразуется в последовательность им;пульсов ь фа1за которых прпнИМает одао из т дисК)ретных значений в зависимости от того, на ка1кую из т входных щии подано напрял ение f/вх. В случае, когда Un чю;явилось на нулевой входной шйне (значение входного кода равно 00 . ..0) сдвиг фаз

т

между импульсами Ао ог Х paiBen 0. Если при этом сдвит фаз ср между иагпульсами Al и Xz та1кже раве-Н О (что имеет место в результате отра ботюи значения входного кода), то последние будут одновременно поступать на входы (Схем «ИЛИ 10 и // и через элементы задерж1ки 12 и 13 с временем задерЖ1К11 т. выбранным равным длительности илтульса,;-на единичные входы триггеров и 5. Следовательно, на вторые входы схем «И 14 :и 15 поступят налряжения с единичных выходов триггеров 4 vi 5, запаздывающие на время т относительно импульсов Х и Аг, ностзпав1щих на иервые входы схем «И 14 и 15. Поэтому выходные напрял ения Y и YZ схем «И 14 и /5 будут равняться нулю, в результате чего напряжение Z на выходе сумматора-усилителя /7 также равно О, а двигатель и вся система преобразователя находятся в покое (ф1пг. 2, интервал О-у). Аналогичная ситуация будет иметь место и в результате отработки любого другого значения входного кода (фиг. 2. интервал В-Г). В случае подачи t/nx иа другую входную никчу

сдвиг фаз ф между импульсами Х, и Х будет отличаться от О, и если временной сдвиг между превысит т, то опережаюние И1Мпул1 ctji Xi и Xz произведут установку триггеров 4 и 5 в положение «1 (с учетом времени запаздывания т), валаздывающие импульсы Xi или Х поступят иа другой вход соответствующей схемы «И 14 |Или 15. .которая при этом сработает и подает соответствующий выходной сигнал У непосредственно на первый

вход или через инвертор 16 выходное напряжение - YZ - .на второй вход сумматора-уснлителя /7. Выходное напряжение сумматораусилителя 7 той или другой .полярности, в зависимост от сработавилбй схемы «И 14 или

15, поступит на двигатель 6, который будет врап1ать ротор фазовра.щателя 7 в соответствующую сторону, что приведет к соответствующему изменению фазы им.иульсов Х и уменьшению сдвига фаз ср шмиульсами Xi и Хч до 0. В этом случае система преобразователя прекратит отработку и находится в ИОВОМ /дискретном устойчивом полол ении, номер которого определяется номером входной шины, на которую подано напрял ение УКХ.

На фиг. 2 (интервалы А-Б, Б-В, Г-Д, Л-Е показаны временные зависимости напряжений в основных узлах преобразователя при различных случаях отработки значений

входного кода (различных сдвигах фаз между импульсами напряжений Х, Х и Хч.

Предмет и з о б р е т .е Н и я

Преобразователь .кода в угол поворота вала, содерл-;ащ;ий генератор чисел с т входами, 1C о единенными с .первыми входами т схем «И, ко вторым входам которых подключен источник входного позици.онного кода, выходы cxeiM «li соединены с входами т-входовой схемы «ИЛИ, триггеры и двигатель постоянного тока, соединенный кинематически с фазовращателем и с формирователями имиульсов, первый из которых соединен с выходом фазовращателя, отличающийся тем,

что, с целью повыщения точности работы устройства, в него введены двух.входовые схемы «ИЛИ, элсМенты задержки, дополнительные схемы «И, инвертор и сумматор-усилитель, причем выход /и-входовой схемы «ИЛИ соединен с первыми входами двухвходовых схем «ИЛИ .и первым входом первой дополнительной схемы «Pi, вторые входы двухвходовых схем «ИЛИ соединены с первым входом второй дополнительной схемы «И и выходом

первого формирователя, выход двухвходовой схемы «ИЛИ через элементы задерл :ки соединен с единичным входом соответствующего триггера, нулевые входы которых соединены со входом генератора чдсел и

через второй формирователь - с источником

o.iTOpiHoro напряжения фазовращателя, а едиНичные выхОДЫ-со вторыми ,вхс;дами дополнительных схем «И, выход первой из которых соединен с первым входом, а выход

втсгоГ ;ерез : нвертор - со вторым входом сумл:атора-усилптеля, который соединен своим выходом со входом двигателя постоянного тока.

Ч

ЙL

(2М 4

I- -1I --1 ,

,l-v .4

Л.;2

Фиг. 1

,-11-1Мд М

-t

гдг 2