Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1976 года по МПК G08C9/04 

1

Изобретение относится к автоматическому управлению и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразующим угол иоворота вала в цифровой код, и может применятьг VT для преобразования угла поворота валов, iirj/3 (дающихся со скоростью, при которой приpaii iie кодового эквивалента угла за время равное одному циклу преобразования, не превышает цену младшего разряда преобразователя.

Известен преобразователь jron-Koa, содержаший генератор импульсов, делитель частот.-, ,ш,1тал:и, формирователи фазового тлг,упъ т. реверсивный счетгик и вентиль ij Этот пг ооГ||мазовагель недостаточно надежен. Наиболее; близким к изобретению является upoo6pauoBaTej7b, содержащий генератор им- liyjibcoB, подключенный ко входу делителя частоты, зыходь KOTOV)oro подключены к iipoBOMy ходу первого элемента И и че; .; блок питания - КО ВХОДУ фазоврвщатбля тг:м;/ого отсчета, выход которого соединен с, ходгич формирователя фазового импульс,, ;: Г елг:у;сиа11; :; счетчик, регистры, фазоbpai;.a-i i-:i, груГюго отсчета и схемы синхронизации С 2 3 . Однако и этот преобразователь не имеет высокой надежности.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем охвата контролем всех его частей. В описываемом преобразователе это достигается тем, что в него дополнительно вводятся элементы ИЛИ, од- новибратор, блок сравнения и дешифратор, вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выходы - с соответствующими входами элементов ИЛИ, выходы которых подключены ко входам реверсивного счетчика, выход которого через одновибратор и блок сравнения подключен к двум входам второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом формирователя фазового импульса, а выход - со вторым входом первого элемента И.

На чертеже показана блок-схема описываемого преобразователя.

Он содержит последовательно соединенные генератор импульсов 1, делитель частоты 2, блок 3 питания фазовращателя, фазовращатель 4, формирователь 5 фазового импульса, элемент И 6, выход которого соединен с одним входом элемента И 7, другой вход котСрого подключен к выходу делителя частоты. Выход элемента И 7 связан со входом дешифратора 8, представляющего собой схему совпадения на выбранные кодовые комбинации, соответствующие определенным угловым положениям ротора фазовращателя, которые он занимает при своем вращении. Число кодовых комбинаций выбирают, исходя из необходимой частоты контроля и скорости вращения датчика. Выходы дешифратора 8, число которых равно количеству выбранных кодовых комбинаций (в данном случае четыре), посредством элементов ИЛИ 9 и 10 подключаются к суммирующему или вычитающему входам двух разрядного реверсивного счетчика 11, последний устанавливается перед началом работы в ис ходное { нулевое) состояние. Выходы счетчи ка связаны со входами блока сравнения 12 и входом одновибратора 13, причем на од новибратор следует только сигнал с первого разряда счетчика. Выходы блока сравнения и одновибратора, которые предназначены соответственно для формирования разрешающих сигналов при наличии на выходе счетчика одной из двух кодовых комбинаций (00; 01) при изменении состояния первого разряда счетчика с периодом, определяемым скоростью вращения фазовращателя и количеством выбранных контрольных кодовых комбинаций, подключены ко входам элемента И 6 Съем кода угла производится с выходов элемента И 7. Сигналы с выхода блока срав нения и одновибратора используются для вы работки сигнала неисправности преобразователя. С генератора импульсов на вход делител частоты, имеющего коэффициент пересчета Z 1 где и - число двоичных разр5щов выходного кода преобразователя, поступают импульсы с частотой 1- При этом с выхода делителя снимаются сигналь: в виде меандра с частотой следования которые следуют на вход блока питания фазовращателя, формирующего сунусоидальное на пряжение с частотой -i,- 1 синхронизированное по фазе с импульсами делителя. Синусоидальное напряжение с блока питания поступает на вход фазовращателя. Синусоидальное напрянсение с фазовращателя, сдвинутое по фазе относительно входного напряжения на угол, пропорциональный углу поворота входного вала, поступает на вход формирователя фазового импульса. Формирователь фазового импульса формирует фазовый импульс в момент перехода синусоидального напряжения через ноль от отрицательного значения к положительному. Сформированный импульс поступает на элемент И 6 и далее, если он открыт сигналом с выхода блока сравнения и одновибратора, следует на элемент И 7, на вторые входы которых поступают потенциалы с делителя частоты, на котором разворачивается во времени кодовая шкала преобразования. Таким образом, с выходов элемента снимается код, соответствующий углу поворота ротора фазовращателя. При исправности преобразователя на один оборот ротора фааовршдателя на вход дешифратора последовательно поступают контрольные кодовые комбинации, на которые он настроен. При этом на выходах дешифратора также последовательно вырабатываются сигналы, которые через элементы ИЛИ 9 и 1О попеременно проходят на суммирующий и вычитающие входы реверсивного счетчика, установленного в исходное (нулевое) состояние перед началом работы. Допустим, что в зависимости от углового положения ротора фазовращателя в первый момент вырабатывается сигнал на том выходе дешифратора, который связан с суммирующим входом реверсивного счетчика. Этот сигнал, проследовав через элемент ИЛИ 9, изменяет исходное состояние счетчика и записывает в нем код О1. В следующий момент при возникновении на входе дешифратора очередной контрольной кодовой комбинации на его соответствующем выходе вырабатывается сигнал, который через э.п;емент ИЛИ 1О поступает на вьиитающий вход счетчика и возвращает его в нулевое состояние и т.д. Работа схемы при выработке в первый момент времени сигнала, поступающего на вычитающий вход счетчика, происходит аналогично, так как в этом случае в него попеременно записывается только одна из двух кодовых комбинаций (О,1; ОО), которые поступают на блок сравнения, вырабатывающий при этом разрещающий сигнал на прохождение фазовых импульсов через элемент И 6. Одновременно с этим на элемент И 6 поступает разрешающий сигнал с выхода одновибратора, который запускается при изменении состояния первого разряда счетчика с периодом, определяемым скоростью вращения фазовращателя и количеством контрольных кодовых комбинаций за один оборот. Выход из строя генератог-а импульсов, делителя частоты, блока ия фазовращателя, фазовращатачя, ..вателя фазового импульса, элементов И 6 и 7 приводит кис