Преобразователь угол-код Советский патент 1975 года по МПК G08C9/00 G08C9/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования угловых или линейных величин в цифровой код.

Известен преобразователь угол-код, содержащий синусно-косинусный трансформатор, формирователи импульсов, выходы которых подключены к входам первого триггера, а выход первого триггера - к входу первого ключа, соединенного с выходом генератора импульсов, делитель частоты, второй триггер, ключи, элемент «И, счетчик и элемент «ИЛИ.

Цель изобретения - повышение точности преобразования угла поворота вала в код.

Это достигается введением в устройство генератора синусоидального напряжения, нульорганов, дополнительного делителя частоты, формирователя импульса сброса и блока управления. Выход блока управления подключен к входу формирователя импульса сброса, выходы этого формирователя - к первым входам делителей частоты, счетчика и второго триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента «И, а выход второго триггера - к первым входам второго и третьего ключей, вторые входы которых соединены с выходами нуль-органов и с входами элемента «И. Выход генератора синусоидального напряжения непосредственно и через синусно2

косинусный трансформатор подключен к входам нуль-органов, выходы второго и третьего ключей через делители частоты - к формирователям импульсов, выход одного из которых соединен с вторым входом счетчика. Третий вход последнего подсоединен к выходу первого ключа.

На чертеже представлена схема преобразователя угол-код.

Он содержит генератор 1 синусоидального напряжения, синусно-косинусный трансформатор (СКТ) 2, нуль-органы 3 и 4, ключи 5, 6 п 7, делители 8 и 9 частоты, формирователи 10 и 11 импульсов, триггеры 12 и 13, генератор 14 импульсов, элемент «И 15, блок 16 управления, формирователь 17 импульса сброса и счетчик 18.

К генератору 1 синусоидального напрялсения подключены входы трансформатора

(СКТ) 2 и нуль-органа 3 опорного канала, к выходу СКТ - вход нуль-органа 4 сигнального канала. Выходы нуль-органов 3 и 4 соединены с импульсными входами ключей 5 и 6 соответственно и с входами элемента «И

15. С выходов ключей 5 и 6 сигнал подается на первые входы делителей 8 и 9 частоты. К выходам делителей частоты подсоединены входы формирователей 10 и 11 импульсов, выходы которых связаны с входами триггера 12

формирования временного интервала. Кроме

3

того, выход формирователя 10 опорного канала сосднпеи с установочным входом счетчика 18. Формирователь 17 пмнульса сброса подключен к вторым входам делнтелей 8 н 9 частоты, к входу счетчика 18 п первому входу триггера 13 блокировки. Второй вход триггера 13 соединен с выходом элемеита «И 15, а выход триггера - с управляюп1ими входа.ми 1;л1очей 5 и 6. Формирователь имнул11са сброса подключен к выходу блока 16.

Устройство работает следующим образом.

После включения питапи55 элементы схемы могут находиться в произвольном состоянии. Прн поступлении сигнала с блока управления формирователь импульса сброса выдает одиночный импульс, который устанавливает делители 8 и 9 в исходиое положение, сбрасывает иоказания счетчика 18 и устанавливает триггер 13 в положение 01. Так как на левом выходе триггера 13 напряжение равно нулю, то ключи 5 н 6 оказываются закрытыми.

1Чм1ератор синусоидального напряжении «одает синусоидальное нанряженне частоты на входы СКТ 2 и нуль-органа 3 опорного капала. С выхода СКТ синусоидальное напряжение со сдвигом фазы, иропорциональным углу поворота ротора СКТ, подается на вход иуль-оргаиа 4 сигнального капала. Нульорганы формируют короткие импульсы в .момент прохождения синусоиды через нуль. Далее импульсы через запертые ключи 5 и 6 не проходят.

При установке ротора СКТ в нулевое положение сдвиг фаз напряжений, поступаюгцих с генератора синусоидального напряжения и ротора СКТ равен нулю. Импульсы с выходов нуль-органов совпадают во времени, и на выходе элемента «И появляется импульс, который переводит триггер 13 в положеиие «10. Ключи 5 и 6 открываются, и импульсы следуют на входы делителей частоты, которые осуществляют синхронное деление частоты онорных и сигнальных импульсов. Напряжение с выходов делителей частоты подается на входы формирователей, которые из передних фронтов формируют короткие импульсы. Импульсы управляют работой триггера 12, формирующего на выходе прямоугольные импульсы длительностью, пропорциональной сдвигу фаз и, следовательно, пронорпиональной углу новорота ротора С КТ. Эти импульсы управляют работой клю4

ч;| V. i.ui нмн чьс11ый вход которого ностунгчот имнул)СЫ с )а1ора 14 сиогпых имнульсов. Последовательность импульсов с выхода ключа 7 попадает на счетны11 вход счетчика 18.

С формирователя импульса сброса неред началом каждого пнкла счета приходит имнульс, который устанавливает счетчик 18 в исходное иоложеиие.

Если частота генератора сииусоидального

г.анряження равна /, то импульсы па выходе формирователя 10 импульсов следуют с частотой , где К. - коэффициент деления делителей частоты. Ес;1и 1)азовый сдвиг по отношению к частоте / равен Аср, то по отношению к нолученной частоте он равен Аф//(. Таким образом, устройство позволяет производить одпозначио измереиия до К нолпых оборотов ротора СКТ.

Предмет и з о б р е т е и ч я

Преобразователь угол-код, содержаи ий синусно-косинусный трансформатор, формнрователи импульсов, выходы которых соедипены с входами первого триггера, выход которого подключен к входу первого ключа, соеднненного с выходом генератора импульсов, делитель частоты, второй триггер, ключи, элемент «И и счетчик, отличающийся тем, что, е целью повышения точности преобразования угла поворота вала в код, в него введены генератор синусоидального напряжения, нуль-органы, дополнительный делитель частоты, формирователь импульса сброса и блок управления, причем выход блока управления соединен с входом формирователя импульса сброса, выходы которого подключены к первым входам делите.тей частоты, счетчика и второго триггера, второй вход которого соедииеи с выходом элемента «И, а выход второго триггера подключен к первым входам второго и третьего ключей, вторые входы которых соединены с выходами нульорганов н со входами элемента «И, выход генератора сннусоидального напряжепия неносредственно и через сииусно-косинусный трансформатор подключен ко входам нульорганов, выходы второго и третьего ключей через делители частоты подключены к формирователям импульсов, выход одного из которых сосднпен с вторым входом счетчика, третий вход которого подключен к выходу перBOio ключа.