Преобразователь угол-код Советский патент 1976 года по МПК G08C9/00 H03K13/00 

1

Изобретение относится к автоматическому управлению и вычислительной технике, в частности к, преобразователям аналоговой вепугчЯКЫ в код.

Иьвес-.-ЭН преобразователь угол-код, со-

держащ;гчй фазовращатель, один выход которого через формирователь старт-импульсов соединен со входом первого триггера, а другой выход через последовательно соединенные JQ формирователь стоп-импульсов и первый вентиль - со входом второго триггера, генератор импульсов, подключенный к счетчику через второй вентиль, управляющий вход которого соединен с выхг.:ом первого триггера, {5 и ко входам третьего и четвертого вентилей, управляющие вхоаы которых соединены с выходами второго и третьего триггеров, единичН5-де выходы второго и третьего триггеров подключены к пятому вентилю, выход которо- 0 го через спемент зад.ержки подключен к нуле Е.а; входам триггеров, а потенциальные выл .ды с.арших разрядов счетчика подключены к дешифратору Известный преобразователь имеет большую динамическую погрешность, 25

вызванную большим временем измерения, связанным с усреднением.

Целью изобретения является повышение точности работы преобразователя. В описываемом преобразователе это достигается тем

5 что в него введены дополнительные вентили, дешифратор, элемент ИЛИ и последовательно соединенные первый и второй реверсивные счетчики с двумя элементами задержки, включенные в цени обратной связи первого реверсивного счетчика, разрядные выходы второго реверсивного счетчика через дополнительные вентили и дешифратор, другие входы которых соединены с формирователем стартимпульсов, подключены к счетчику, импульсный выход счетчика подключен к единичному входу третьего триггера, выходы третьего и четвертого вентилей подключены ко входам первого реверсивного счетчика, а выход дешифратора через элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом третьего триггера, подключен к управляющему входу первого вентиля.

На чертеже представлена структурная схема описываемого преобразователя. Он содержит- фазовращатель 1, выход которого через формирователь 2 старт-импуль сов соединен со входом триггера 3, а другой выход фазовращателя через последовательно соединенные формирователь 4 стопимпульсов и вентиль 5 - со входом триггера 6. Генератор импульсов 7 через вен- тиль 8 и счетчик 9 подключен к триггеру О а через вентили 11 и 12 к реверсивному счетчику 13, последовательно соединенному с реверсивным счетчиком 14, Выход сложения счетчика 13 через элемент задержки 15 подключен ко входам 1 триггеров счетчика 13, а выход вьгаитания через элемент задержки 16 подключен ко входам О триггеров счетчика 13. Разрядные выходы счетчика 14 через вентили 17 соединены с разрядными входами счетчика 9, а через дешифратор 18 соединены со входом дополни- тельного старшего разр5ща счетчика 9. Управляющие входы вентилей 17 и дешифратора 18 соединены с выходом формирователя 2 Выходы 1 триггеров 6 и 1О подключены к вентилю 19, выход которого через элемент задержки 20 подключен ко входам О триггеров 3,6 и 1О. Выходы старшего и дополнительного разрядов счетчика 9 через дешифратор 21 и элемент ИДИ 22, второй вход которого соединен с выходом триггера Ю, подключены к управляющему входу вентиля 5, выходы триггеров 6 и Ю - к управляющим входам вентилей 11 и 12, а выход триггера 3 - к управляющему входу вентиля 8. На формирователе 2 и 4 с фазовращателя 1 поступают сигналы, сдвиг по фазе меж ду которыми пропорционален измеряемому углу поворота вала. Старт-импульс с формирователя 2 переписывает дополнительным ко дом содержимое счетчика 14 в счетчик 9. Если старший разряд счетчика 14 находится в состоянии О, а хотя бы один из остальных разрядов находится в состоянии 1, то дополнительный старший разрад счетчика 9 через дешифратор 18 устанавливается в состояние О. При всех других сочетаниях дополнительный разряд счетчика 9 устанавливается в состояние 1, вентиль 8 открывается, и импульсы с генератора 7 поступают на счетчик 9. Когда старший и дополнительный разряды счетчика 9 установятся в состояние 1, с дешифратора 21 через элемент 2 вьщается на вентиль 5 разрещающий сигнал на прохождение стоп-импульса. Триггеры 6 и 10, вентили 11 и 12 вместе с генератором 7 формируют пачки импульсов по двум выходам. Число импульсов в пачке пропорционально абсолютной величине временного рассогласования между выходным импульсом счетчика 9 и стоп-импульсом. Знак рассогласования определяет выход, на котором формируются пачки импульсов. Выходные импульсы вентиля 11 или 12 поступают через счетчик 13 на счетчик 14, уменьшая величину рассогласования между выходным импульсом счетчика 9 и стоп-импульсом. При нулевом рассогласовании код счетчика 14 соответствует коду измеряемого угла. После того, как триггеры 6 и Ю установятся в состояние 1, открывается вектиль 19, и его выходной сигнал через элемент задержки 20 устанавливает триггеры 3, 6 и 10 в состояние О , прекращая цикл измерения. Следующий цикл начинается с приходом очередного старт-импульса. Для уменьщения динамической погрешности в цепях обратной связи реверсивного счетчика 13 установлены элементы задержки 15 и 16. Реверсивный счетчик 13 выполняет функцию дискретного интегрирующего звена до тех пор, пока он не переполнится. При переполнении счетчика 13 импульс с выхода сложения или вычитания в зависимости от знака переполнения через соответствующий элемент задержки 15 или 16 поступает на объединенные входы 1 или О триггеров реверсивного счетчика 13, устанавливая максимальное значение кода счетчика. Следующий входной импульс счетчика 13 того же знака, что и предьщущий, опять производит переполнение и т.д. Выходные импульсы счетчика 13 поступают непосредственно на вход счетчика 14. В результате при переполнении коэффициент передачи счетчика 13 становится равным единице. Преобразователь угол-код работает в режиме следящей системы, отслеживая изменение величины измеряемого угла, в результате чего повыщается точность его работы и уменьшается величина динамической погрешности. Формула изобретения Преобразователь угол-код, содержащий фазовращатель, один выход которого через формирователь старт-импульсов соединен со входом первого триггера, а другой выход через последовательно соединенные формирователь стоп-импульсов и пергг ш вентиль со входом второго триггер;.-, элератор импульсов, подключенный к счетчику через второй вентиль, управляющий вход которого соединен с выходом первого триггера, и ко входам третьего и четвертого вентилей, управляющие входы которых соединены с выходами второго и третьего триггеров, единичные выходы второго и третьего триггеров подключены к пятому вентилю, выход которого через элемент задержки подключен к нулевым входам триггеров, а потенциальные выходы старших разрядов счетчика подключены к дешифратору, отличающи й с я тем, что, с целью повьш1ения точности работы преобразователя, в него введены дополнительные вентили, дешифратор, элемент ИЛИ и последовательно соединенные первый и второй реверсивные счетчики с дву- мя элементами задержки, включенные в цепь обратной связи первого реверсивного счетчика, разрядные выходы второго реверсивного счетчика через дополнительные вен- тили и дешифратор, другие входы которых соединены с формирователем старт-илщульсов, подключены к счетчику, импульсный выход счетчика подключен к единичному входу третьего триггера, выходы третьего и четвертого вентилей подключены ко входам первого реверсивного счетчика, а выход дешифратора через элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом третьего триггера, подключен к управляющему входу первого вентиля.

/J