Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1977 года по МПК G08C9/04 

1

Изобретение отиосится к вычислительной технике, и может быть врименено в иреобразователях сигналов сииуоно-косинуоных датчиков угла иогворота вала в код.

Извес-вно устройство для преобразования углового перемещения в носледовательности импульсов, содержащее синусно - косинус-ные датчики угла, устройство определения октантов и преобразователь постоянного напряжения в цифровой код 1. Это известное устройство характеризуется сложностью вы:пол нения. Известен также преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синуоно-косинусные датчики, .выХоды которых подключены ко входам коммутаторов, соединенных с оиерациоиными усилителями, преобразователь кода в иапряжение, подключенный к первому входу блока сра анения, выход которого соединен со входом бло;ка управления, выход которого подключен к первому входу преобразователя кода в напряжение, -регистры, блок свнхронизации и распределительный блок, инверторы и группы ключей 2. Однако этот преобразователь требует наличия устройства onipeделения октантов, что приводит к усложнению его схемы.

Целью изобретения является упрощение схемы. В описываемом преобразователе это достигается тем, что в него введен дешифратор, вход которого соединен с выходом регистра, а выход-с другими входами коммутаторов, выходы «оММутаторов непосредственно л через инверторы подключены к первым входа-м первой группы ключей, выходы которых подключены к первым входам второй группы ключей, выходы которых попарно объединены и подключены соответственио ко второму входу Преобразователя кода в

напряжение и ко втарО:Му входу блока сравнения, выход блока управления .подключен ко вторым входа1М ключей.

На чертеже ,предста1влена структурная схема описываемого преобразователя.

On содержит оияусно-жоси нусные датчики 1, выходы которых через фазовые детекторы 2 подключены ко входам .коммутаторов 3 и 4, инверторы 5 и 6, ключи 7-14, блок сравнения 15, преобразователь кода в «апряжение 16, блок управления 17, регистр адреса 18, дешифратор 19 и источник эталонного напряжения 20.

Перед началом преобразовадия в регистр адреса 18 поступает код, соответствующий

преобразуемому углу. Код адреса дешифрируется дешифратором 19, в результате чего в коммутаторах 3 и 4 срабатывают ключи, подключающие к синусно-1косинусному датчику соответствующие фазовые детекторы 2.

В первом такте преобразования происходит определение знака напряжения фазового детектора, подключенното к коммутатору 3, и подача этого напряжения ко входу блока сравнения 15 с олределенньим знаком. Для этого блок управления 17 выдает на преобразователь кода в 1 а1пряже:ние 16 нулевой код, в результате чего на его выходе устанавливается нулевое напряжение, и блок управления 17 включает ключи 7 и 11. По реакции блока сравнения в зависимости от знака входного напряжения блок управления либо пе изменяет положение ключа 7, либо выключает ключ 7 и В1ключает ключ 8, подключая выход коммутатора 3 ко входу блока сравнения 15 через инвертор 5. В результате первого такта на выходе преобразователя формируется информация о знаке .напряжения на выход;е фазового детектора 2, подключенного к коммутатору 3.

Во втором такте происходит определение зна;ка .напряжения фазового детектора, подключенного к коммутатору 4. Прн этом ко входу блока сравнения 15 подключается выход коммутатора 4 через -ключи 9 и .13, ключ 11 выключается, включается ключ 12, состояние преобразователя кода в напряжение 16 не изменяется, по сравнению с нервым тактом. По реакции блока сравнения происходит определение знака напряжения и разрешение прохождения сигнала с определенным знаком путем включения ключа 9 или 10 аналогично тому, как в первом такте. В результате двух TaoiTOiB напряжение с выходов коммутаторов поступает ко входу блока сравнения 15 и опорио-му входу преобразователя кода в напряжение 16 с одинаковыми знаками.

. В третьем такте происходит сравнение этих напряжений по абсолютной величине, для чего блок управления 17 выдает на преобразователь кода в напряжение 16 макси.мальный код, что фа ктически равноценно появлению па выходе этого преобразователя напряжения, равного напряжению иа его опорном входе. По сигналу с выхода блока сравнения 15 блок управления 17 подает с помощью ключей II -14 на опорный вход преобразователя кода в напряжение 16 большее напряжение, а на вход блока сравнения 15-меньшее.

В дальнейшем преобразование осуществляется по классической схеме работы преобразователя «напряжение - код с подразрядным урав|Новешиваиивм.

Таким образом, в первых трех разрядах выходного кода содержится информация о знаках напряжений на выходах фазовых детекторов 2 и о соотношении их абсолютных величин, которая достаточна для определения октанта измеряемого угла. Номер октанта определяется по этим разрядам с помощью

простейших логических операций. В остальных разрядах содержится информация о тангенсе (котангенсе) угла. Для определения самого угла дополнительно требуется функциональный генератор, как и в классической

схеме.

Описываемое устройство может быть использовано и для преобразования постоянных напряжений в код. Для этого к одному из входов коммутатора 4 подключается источник 20 эталонного напряжения, а в регистр 18 подает1ся код, по которому в коммутаторе 3 срабатывает ключ, пропускающий измеряемое напряжение, а в коммутаторе 4 - ключ, подающий эталонное напряжение.

Следовательно, описываемое устройство проще известного, поскольку в нем отсутствует достаточно сложная схема определителя октантов.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-касинусные датчики, выходы которых через фазовые детекторы подключены к одним входам коммутаторов, преобразователь кода в напряжение,подключенный к первому входу блока сравнения, выход которого соединен со входом блока управлания, выход которого подключен к первому входу преобразователя кода в напряжение, регистр, инверггоры и лруппы ключей, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введен дешифратор, вход

которого соединен с выходом регистра, а выход - с другими (Входами коммутаторов, выходы коммутаторов непосредственно и через инверторы подключены к первым входам первой группы ключей, выходы которых подключаны к первым входам второй группы ключей, выходы которых попарно объединены и подключены соответственно ко -второму входу преобразователя кода в напряжение и ко второму входу блока сравнения, выход

блока управления подключен ко вторым входам ключей.

Источ1ники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство № 329493, М. Кл.2 G 08С 9/04, 1970.

2.«Electronic Design, 18, № 8, 1970, p. 55.