МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Советский патент 1973 года по МПК H03M1/64 H03M1/50 

1

Изобретение относится к технике преобразования аналог - цифра и может быть применено в информационных и управляющих автоматизированных системах, использующих цифровые вычислительные мащины (ЦВМ).

Известен многоканальный преобразователь угла поворота вала в код, работающий по запросу от ЦВМ, содержащий генератор импульсов, адресный регистр, селектор, схему фазирования, формирователь импульсов опорной фазы, ряд (по числу каналов) фазовращателей (в качестве датчиков угла) и формирователей импульсов из синусоидальных напряжений, источник питания датчиков, счетчик импульсов и блок управления вентилями разрешения прохождения опорных и сдвинутых импульсов и схемой выработки сигнала готовности.

Известный многоканальный преобразователь угла поворота вала в код будет готов выдать результат преобразования в ЦВМ после запроса номера канала через время, состоящее из времени ожидания опорного импульса и времени ожидания сдвинутого импульса, т. е. всего до двух периодов частоты напряжения питания датчиков. Однако это приводит к ухудшению динамических ха.рактеристик системы, а иногда (при большом числе каналов) заставляет предусматривать в

системе несколько одновременно работающих преобразователей.

Цель изобретения - повышение быстродействия работы устройства.

Поставленная цель достигается выполнением счетчика импульсов реверсивным и введением в блок управления триггеров и схем «И, причем выходы веитилей разрешения прохождения, опорных и сдвинутых импульсов соединены соответственно с единичными входами триггеров, а их входы-с выходами схем фазирования, выходы схем «И соединены соответственно со входами сложения и вычитания счетчика импульсов, входы первой схемы «И соединены соответственно с единичным выходом первого триггера, нулевым выходом второго триггера и выходом генератора импульсов, а входы второй схемы «И - соответственно с нулевым выходом

первого триггера, единичным выходом второго триггера и выходом генератора импульсов, а схема выработки сигнала готовиости выполнена в виде схем «И, входы которой соединены соответственно с единичными выходами триггеров и выходом генератора импульсов.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из источника питания 1 датчиков, подключенного к фазовращателям 2, 3, используемым в качестве датчиков

углов, и к формирователю 4 импульсов опорной фазы. Формирователи 5, 6 импульсов из синусоидального няпряжения подключены к фазовращателям 2, 3 и к входам селектора 7 каналов. Управляющие входы последнего связалы с выходами адресногЪ регистра 8. ЦВМ 9 подключена информациопным входом к счетчику имнульсов 10, выполненному реверсивным, а адресным выходом - к входам адресного регистра 8 и блока управления 11. Последний содержит триггеры 12 и 13, единичные входы которых через вентили 14 и 15 разрешения прохождения опорных и сдвинутых импульсов и схему фазирования 16 связаны с выходами формирователя 4 и селектора каналов 7. Нулевые входы триггеров 12 и 13 подключены к шине 17 устаиовкн исходного состояния, а управляющие входы вентилей 14 и 15 - к шине 18 разрешення прохождения опорного и сдвинутого импульсов. Каждая из схем «И 19, 20 и 21 блока управления 11 и схема фазирования 16 одним своим входом соединены с генератором импульсов 22. Два других входа схемы «И 19 связаны с единичным выходом триггера 12 и нулевым выходам триггера 13, схемы «И 20--с нулевым выходом триггера 12 и единичным выходом триггера 13, схемы «И 21 - с единичными выходами триггеров 12 и 13. Выходы схемы «И 19 и 20 подключены к входам сложения и вычитания счетчика импульсов 10.

Устройство работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение источника питания 1 датчиков после фазовращателей 2 и 3 меняет свою фазу в соответствии с углами поворота каждого из фазовращателей. С выходов формирователей 5 и 6 подаются на селектор каналов 7 импульсы, сдвинутые по времени относительно сигналов формирователя 4. Величина сдвига пропорциональна углу поворота данного фазовращателя. Для получения новой информации от оиределенного канала (датчика) ЦВМ 9 выдает в адресный регистр 8 номер канала, а в блок управления 11 - запрос на преобразование. Адресный регистр 8 с помощью селектора каиалов 7 подключает к входу схемы фазирования 16 сигналы с выхода формирователя импульсов 5 или 6 выбранного канала, которые после привязки по фазе к импульсам генератора 22 подаются в блок управления 11. Приняв сигнал зап.роса от ЦВМ 9, блок управления работой многоканального преобразователя 11 производит установку триггеров 12, 13 в исходное состояние по шине 17, после чего открывает вентили 14 и 15 по шине 18. Триггеры 12 и 13, установленные в «О по шине 17, закрывают схемы «И 19, 20 и 21. Блок управления 11 в это время находится в режиме ожидания прихода опорного или сдвинутого импульсов. Если после открывания веитилей 14 и 15 первым придет импульс с формирователя 4, то он П|ройдет через схему фазирования 16 и вентиль 14 на единичный вход триггера 12. В результате схема И 19 окажется открытой и начнет пропускать импульсы генератора 22 на вход сложения счетчика импульсов 10. Приходящий затем импульс выбранного формирователя импульсов 5 или 6 через селектор каналов 7, схему фазирования 16 и вентиль 15 установит в единичное состояние триггер 13, в результате чего схема «И 19 окажется закрытой и прекратит подачу импульсов от геиератора импульсов 22 на вход счетчика импульсов 10, а схема «И 21 откроется, и на выходе блока управления 11 выработает сигнал о готовности преобразователя выдать информацию в ЦВМ 9. Ца этом

цикл преобразования заканчивается. Если же первым после открывания вентилей 14 и 15 придет сдвинутый импульс, то схема будет работать аналогичным образом, но порядок включення триггеров 12 и 13 поменяется, в

результате будет открыта схема «И 20, которая начнет пропускать импульсы 22 на вход вычитания счетчика импульсов 10.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе счет в счетчике импульсов 10 начинается с появлением первого из двух приходящих после запроса импульсов - импульса с выхода селектора каналов 7 или имлульса с выхода формирователя импульсов опорной фазы 4, а заканчивается со вторым из приходящих импульсов. TaiK как каждый из указанных импульсов повторяется с частотой питания датчиков, то счет в счетчике импульсов 10 заканчивается за время, меньшее нериода частоты питания датчиков. Как правило, емкость счетчика импульсов 10 выбирается равной числу импульсов генератора 22, укладывающихся в одном периоде напряжения источника питания датчиков 1. В этом случае независимо от момента прихода запроса от

ЦВМ 9 и, следовательно, от режима работы- сложения или вычитания, в счетчике 10 после окончания преобразования оказывается один и тот же код при постоянном угле поворота фазовращателя выбранного канала. Если

преобразователь выполнен на блоках, в составе которых отсутствуют трехвходовые схемы «И, последние могут быть выполнены каждая в виде цепочки из двух вентилей. Расчеты и экспериментальные проверки подтвердили работоспособность предлагаемого преобразователя и уменьшение времени преобразования почти вдвое (при одновременном увеличении производительности преобразователя).

п

Предмет изобретения

Многоканальный преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, соединенный с первым входом схемы фазирования, ко второму входу которой через селектор каналов подключен адресный регистр, к третьему входу схемы фазирования подключен формирователь имлульсов опорной фазы, ко входу которого подключен источник

питания, соединенный с фазовращателями по

числу каналов, выходы которых соединены через соответств)пощие формирователи импульсов соответственио со вторым и третьим входами селектора каналов, счетчик импульсов, блок управления, содержащий вентили разрешения прохождения опорных и сдвинутых импульсов и схему выработки сигнала готовности, о т л и ч а ю HJ, и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия работы устройства, счетчик импульсов выполнен реверсивным, в блок управления введены триггеры и схемы «И, причем выходы вентилей разрешения прохождения опорных и сдвинутых импульсов соединены соответственно с единичными входами триггеров, а их входы -

с выходами схемы фазирования, выходы схем «И соединены соответственно со входами сложения и вычитания счетчика импульсов, входы первой схемы «И соединены соответственно с единичным выходом первого триггера, нулевым выходом второго триггера и выходом генератора импульсов, а входы второй схемы «И - соответственно с нулевым выходом первого триггера, единичным выходом второго триггера и выходом генератора импульсов, а схема выработки сигнала готовности выполнена в виде схемы «PI, входы которой соединены соответственно с единичными выходами триггеров и выходом генератора импульсов.