Преобразователь угловых перемещений в код Советский патент 1977 года по МПК G08C9/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве аналого-цифрового преобразователя в системах контроля и регулирования технологических параметров.

{1звесте;: преобразователь информации об угловом перемещении вала, содержащий формирователи импульсов, блок синхронизации, генераторы близких по величине частот, электронный ключ и счетчик импульсов flj Недостатком известного преобразователя является невысокие точность и быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к рассматриваемому является преобразэватель угловых перемещений в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен со входом делителя частоты и с первым входом ключевого элемента, второй вход которого через цепочку из последовательно соединенных формирователя импульсов, фазовращателя к формирователя питающего напряжения подключен к выходу делителя частоты, выход ключевого элемента соединен с одним входом счетчика 2, Од-

нако извест1-1ый преобразователь также не обеспечивает достаточное быстродействие .

Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя. Это достигается тем, что в него введены элемент совпадения, управляемый генератор, блок синхронизации и дополнительньп ключевой элемент, входы которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов, с одной группой выходов делителя частоты и с первым выходом блока синхронизации, первый вход которого подключен к другой группе выходов делителя частоты, второй вход блока синхронизации соединен с выходом формирователя импульсов, второй выход блока синхронизации подключен к другому входу счетчикаJвыход формирователя импульсов через управляемый генератор соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход элемента совпадения соединен с третьим входом ключевого элемента.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя угловых перемещений в код; на фиг. 2 - диаграмма работы блоков преобразователя по методу считывания; на фиг.З - диаграмма работы блоков, осуществл ющих формирование младших разрядов кода. Преобразователь содержит генератор импульсов 1, делитель частоты 2, вход котороГо подключен к генератору 1, а выходы к формирователю питающего напряжения 3, к ключевому элементу 4 и к -блоку синхронизации 5. Выход формирователя питающего напряжения 3 подключен к фазовращателю 6, выход которого соединен со входом формирователя импульсов 7. Выход формирователя 7 подключен к блоку синхронизации 5, управляемому генератору 8 и к управляемому ключевому элементу 9. Выходы блока синхронизации 5 соединены с ключевым элементом 4 и счетчиком 10, второй вход которого подключен к выходу управляемого ключевого элемента 9. Ко входам элемента совпадения 11 подключены выходы генератора импульсов 1 и управляемого генератора 8, а выход элемента совпадения соединен с ключевым элементом 9, к которому подключен выход генератора 1. На фиг. 2 приведены диаграммы, поясняюшие работу блоков преобразователя по методу считывания, где Uj -сигнал от опорного rsiHepaTopa импульсов Ij Ug-промежуточный выход делителя частоты ; U -выходкой сигнал делителя частоты, соответствующий старшему разряду кода и определяющий частоту питающего напряжения фазовращателя-датчика, а, следовательно, и частоту его выходного сигнала ITg U 7 -сигнал на выходе формирователя импульсов 7, формирующего перепад напряжений в момент перехода сигнала через щлевой потенциал, т.е. фиксирующий фазу V-x сигнала 17 относительно сигнала Ug , Сигналом Ui через блок синхронизации 5, ключевой элемен 4, комбинация сигналов U , U . ° ределяющая код (f-x с дискретностью nS равной половине периода сигнала U; , подается на выход преобразователя. При этом блок синхронизации 5 исключает неопределенность в комбинации сигналов , и, если фронт сигнала U совпадает с фро том одного или нескольких сигналов U, U и формирование младших разрядов кода f-x определяющих минимальную дискретность сУ, поясняется диаграммой на фиг. 3, где Ug - сигнал от генератора импульсов 1 на входе управляемого ключевого элемента 9; TJyсигнал от формирователя импульсов 7; Ugсигнал на выходе управляемого генератора 8; Ujj -сигнал на выходе элемента совпадения 11. Фронт сигнала U запускает управляемый генератор 8, частота f которого выбирается из соотношения I .где ID - частота генератора импульсов 1; я - целое число, определяющее максимальное значение кода младших разрядов (для удобства согласования кодов старших и младших разрядов л рекомендуется выбирать кратным основанию принятой системы счисления), Сигнал 1/7 снимает запрет с ключевого элемента 9, и импульсы с генератора 1 получают возможность пройти на вход счетчика 10. Счет импульсов генератора 1 продолжается до момента t. т.е. до момента фиксации элементом совпадения 11 первого наибольшего совпадения по времени положительных импульсов генераторов 1 и 8. В момент t. счетчик 10 зафиксирует два импульса, что является кодовым эквивалентом fx -фазы сигнала Uy относительно сигнала с генератора импульсов 1, с дискретностью , пропорциональной требуемой дискретности cf. Таким образом, благодаря введению новых элементов и связей между ними, преоб „ разователь угловых перемешений в код отличается более высокимбыстродействйё. Формула изобретения Преобразователь угловых перемещений в код, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен со входом делителя частоты и с первым входом ключевого элемента, второй вход которого через цепочку из последовательно соединенных формировагеля импульсов, фазовращателя и формирователя питающего напряжения подключен к выходу делителя частоты, выход ключевого элемента соединен с одним входом счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены элемент совпадения. управляемый генератор, блок синхронизации и дополнительный ключевой элемент, входы которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов, с одной группой выходов делителя частоты и с первым выходом блока синхронизации, первый вход которого подключен к другой группе выходов делителя частоты, второй вход блока синхронизации соединен с выходом формирователя импульсов, второй выход блока синхронизации подключен к другому входу счетчика, выход формирователя импульсов через управляемый генератор соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход элемента совпадения соединен с входом ключевого элемента. Источники информации, принятые во вни-д мание при экспертизе: 1. Орнатский П.П. Автоматические измерения и приборы. Киев, Виша школа, 1971, стр. 419. 2. Зверев А.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., Энергия, 1974 , стр. 154.