Многоотсчетный преобразователь перемещение-код Советский патент 1974 года по МПК G08C9/00 

1

Изобретение отиосится к области автоматики и 1вычислитсльной техиики и мо. быть использовано в устройствах, преобразующих угловое или линейное .перемещение в цифровой код.

Известны многоотсчетные преобразователи перемещение - код, содержащие генератор импульсов, выход которого соединен с первы.м входом блока управления и через -последовательно соединенные делитель частоты и формирователь напряжения питания - с входами фазовращатель грубого и точного отсчетов и формирователя опорного импульса, выход которого подключен ко второму входу блока управления, к другн.м входам которого подключены соответственно выходы формирователей фазовых импульсов и счетчиков грубого и точного отсчетов и делителя частоты. Вход формирователя фазового импульса точного отсчета соединен с выходом фазовращателя точного отсчета, а вход формирователя фазового нмлульса грубого отсчета с выходом фазовращателя грубого отсчета через фазосдвигающую цепочку. Выходы блока управления соединены соответственно с управляющими и счетными входами счетчиков грубого и точпого отсчетов, с управляющи.м входом регистра и с входами схем «И, другие входы которых подключены к выходам разрядов счетчиков грубого и точного отсчетов. Входы

схем «И соединены с входами разрядов регистра.

Недостатком известных устройств является невысокая точность преобразования в щироком диапазоне преобразуемых перемещений.

Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя.

Эта цель достигается тем, что в предложенный преобразователь введены коммутатор и дополнительные схемы «И. Причем выходы коммутатора грубого и точного.ртсчетов.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь перемещение - код содержит генератор импульсов 1, выход которого через последовательно соединенные делитель частоты 2 и формирователь напряжения питания 3 подключен ко входам формирователя опорного импульса 4 и фазовращателей точного 5 и грубого 6 отсчетов. Выход фазовраплателя 5 соединен непосредственно с входом фазового импульса точпого отсчета 7, а выход фазовращателя 6 - со входом формирователя грубого отсчета 8 через фазосдвнгающую цепочку 9. Выходы генератора импульсов 1, делителя частоты 2, формирователя опорного импульса 4, формирователей 7 и 8, а также счетчиков грубого 10 и точного 11 отсчетов соединены с входами блока управления 12. Выходы разрядов счетчиков 10 и 11 через

схемы «И 13 соединены с входами разрядов регистра 14. Входы разрядов счетчиков 10 и 11 соединены с выходами дополнительных схем «И 15, к одним входам которых подключены выходы коммутатора 16, а к другим-выход блока управления 12. Другие выходы блока управления 12 соединены соответственно с управляюпдими и счетными входами счетчиков 10 и 11, с управляющим входом регистра 14 и с другими входами схем «И 13.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор импульсов 1 вырабатывает лоследовательность импульсов высокой частоты, которая поступает на непрерывно работающий делитель частоты 2.

Выходной сигнал делителя частоты 2, являющийся сигналом синхронизации для формирователя напряжения питания 3, представляет собой однополярные прямоугольные сигналы со скважностью 2 и чистотой / /ги-2 (где /га - частота следования импульсов генератора импульсов, п- число триггеров-делителя частоты 2). Из этого сигнала формирователь напряжения питания 3 вырабатывает синусоидальный сигнал той же частоты. Сигнал с формиро;вателя напряжения литания 3 поступает на формирователь опорных имлульсов 4, который формирует импульс, например, в момент прохождения синусоиды через нуль в положительном направлении и на фазовращатели 5 и 6. С ВЫХОДОВ фазовращателей сигналы поступают на формирователи 7 и 8 в точном отсчете непосредственно, а в грубом через фазовращающую щепочку 9, осуществляющую сдвиг фазы фазовращателя грубого от360 Я,, Т1

счета в диапазоне ±- эл. гр. (где Р и

4Я

PI - электрическая или электромеханическая редукция фазовращателей точного и грубого отсчетов). Этот сдвиг фазы необходим для осуществления согласования отсчетов. Формирователи 7 и 8 формируют импульсы, например, в момент прохождения синусоид через нуль в положительном направлении.

Работа преобразователя начинается с момента прихода импульса запроса от устройства, использующего информацию преобразователя (ЦВМ, система управления или отображения и т. д.). При подаче импульса запроса па вход блока управления 1:2 производится обнулепие счетчиков 10 и И.

После этого счетчики 10 и 11 находятся в исходном состоянии и готовы к приему информации о перемещении.

Предположим, что объект, перемещение которого измеряется, находится в нулевом положении измеряемой величины. -В этом случае нулевое значение перемещения должно соответствовать нулевому значению кодового эквивалента, т. е. опорный фазовый импульс должен совпадать во времени с фазовым импульсом точного отсчета и отставать во времени от фазового импульса грубого отсчета (из

условий согласования отсчетов) па величину (где Т - период напряжения, запитывающего фазовращатели о и 6).

Пусть iB рассматриваемом преобразователе положение фазовых импульсов относительно опорного фазового импульса при нулевом значении величины перемещения составляет величину 25 Т (где Т - период напряжения, запитывающего фазовращатель). Ипформация из счетчиков о величине перемещения в этом случае будет в точном отсчете 00000010, а в грубом 000010.

Для того чтобы показания счетчиков 10 и И соответствовали нулевому значению величины перемещения, к ним нужно добавить величину «а, равную дополнительному коду показаний счетчиков плюс единица.

В преобразователе эта операция осуществляется следующим образом. После прихода импульса запроса на блок управления 12 и обнуления счетчиков И и 10 импульсом, задержанным относительно импульса запроса на 1-2 мксек, в счетчики 11 и 10 через дополнительные схемы «И 15 в соответствующие разряды записывается величина а, равпая дополпптельному коду плюс единица кода, соответствующего пулевому значению перемещения. Дополнительные схемы «И 15 управляются коммутатором 16, который в простейщем случае представляет собой коммутационную колодку, а при многоканальной работе - электронный коммутатор, который позволяет записывать в счетчики 11 и 10 величины а;, соответствующие каждому /-му каналу.

После записи величины а в счетчики 10 и 11с задержкой мксек в блоке управления открывается клапап, который пропускает первый по времени опорный импульс на клапаны заполнения точного и грубого отсчетов, находящиеся в блоке управления 12. С клапанов заполнения на счетчики 10 п 11 начинают поступать импульсы заполнения. Доступ импульсов заполнения на счетчики прекращается при поступлении на клапаны заполнения сигналов с формирователей фазовых импульсов 7 и В, временное положение которых пропорциопальпо перемещению. Таким образом, после момента прихода фазовых и.мпульсов на счетчиках 11 и 10 имеет место информация о величине перемещения.

После этого в блоке управления. 12 производится ряд следующих операций, связанных с управлением дальнейшей работой преобразователя.

Производится согласование отсчетов любым из известных методов, для чего в блок управления 12 подается информация со старщего разряда счетчика точного отсчета; вырабатывается импульс для подготовки регистра 14 к приему информации (импульс очистки регистра); вырабатывается импульс для перезаписи информации со счетчков грубого и точного отсчетов через схемы «И 13 в регистр 14:

После этого информация о перемещении может быть считана с регистра 14 импульсом считывания, вырабатьиваемым (потребителем информации преобразователя.

На этом цикл преобразования заканчивается, и начинается новый с момента прихода следующего имнульса запроса.

Предмет изобретения

Многоотсчетный преобразователь перемещение - код, содержащий генератор импульсов, выход которого через последовательно соединенные делитель частоты и формирователь напряжения питания соединен со входами фазовращателей грубого и точного отсчетов и формирователя опорного импульса, выход которого подключен к одному из входов блока управления, к другим входам которого подключены соответственно выходы формирователей фазовых импульсов и счетчиков грубого и точного отсчетов генератора импульсов и делителя частоты, вход формирбвателя фазового им6

пульса точного отсчета соединен с выходом фазовращателя точного отсчета, а вход формирователя фазового импульса грубого отсчета подключен к выходу фазовращателя грубого отсчета через фазосдвигающую цепочку, выходы блока управления соединены соответственно с управляющими и счетными входами счетчиков Грубого и точного отсчетов, с управляющим входом регистра и входами схем

«И, другие входы которых подключены к выходам разрядов счетчиков грубого и точного отсчетов, а входы схем «И соединены с входами разрядов регистра, отличающийс я тем, что, с целью повыщения точности работы преобразователя, в него введены коммутатор и дополнительные схемы причем выходы коммутатора подключены к одним входам дополнительных схем «И, к другим входам которых подключен выход блока управления, а выходы дополнительных схем «И соединены с входами разрядов счетчиков грубого и точного отсчетов.