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

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД

фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит фазовращатель, источник опорного напряжения 2, формирователи 3, 4 импульсов, триггер 5, управляющий ключевым элементом 6, генератор импульсов 7, счетчик импульсов 8, триггер 9 со счетньм входом, управляющий ключевым элемеитом 10, дополнительньш счетчик 11, расположеиньш на выходе элемента 10, арифметическое устройство 12, элемент ИЛИ 13, включенный на счетный вход триггера 9, управляемьш генератор 14, подключенный к выходу дат чика Щ1КПОВ 15, блок управления 16иформирователь кода 17, Первый вход формирователя кода 17 подключен к выходу преобразователя угловой скорости в код 18, установленного на валу фазшращателя 1,-второй - к выходу счетчика 11, а третий - к формирователю кода поправки 19. ВыхОд формирова теля кода 17 подключен к одному из входов арифметического устройства 12. Работает преобразователь следующим образом. Исходное состояние триггеров счетчиков 8 и 11и триггер(Ш 5 и 9 принято на нулевое. Элементы 6 и 10 разомкнуты, и импульсу на счетвдки 8 v 11 не поступают.

При повороте ротора фазовращателя 1 изменяется фаза напряжения на его выходе (сдвиг фазы пропорционален углу поворота ротора). В момент перехода оторного напряжения Uon и напряжения с выхода фазовращателя IE через нуль (в моменты времени tj - t4, фиг. 2) формирователи 3 и 4 вырабатывают сигналы, изменяющие состояние триггера 5. В моменты ti и 1з триггер 5 переходит в состояние проттоположное исходному. В эти моменты импульсы сброса устанавливают в исходное состояние триггер 9 и триггеры счетчиков 8 и 11. В моменты 12 и t4 триггер 5 переводится в нулевое состояние. Следовательно, элемент 6 замкнут в течение интервалов н , и в это время на счетчик 8 поступают импульсы от генератора импульсов, а в остальное элемент 6 разомкнут, и ; импулкы ш; сче:тодЕК; 8: не поступают. Таким образом, набрайное. «метчиком 8 число N соответствует углу V повор6та.ва1ла в моменты времени tj и t4. В :йданный1яомбкт сигнал на садтьтание с блока управления 16 проходит через элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9, изменяв состояние последнего.

При этсии возможны даа случая: сигнал считывания появляется в тот промежуток времени, когда элемент 6 разомкнут и счетчик 8 не работает (например, в промежутке tj-1з, фиг. 2,а) либо в промежутке, когда элемент 6 замкнут (например, в промежутке ti-t2,фиг. 2,6).

В первом случае до момента времени tj устройство работает так, как было описано выще. В момент t2 цри переходе выходного напряжения фазс«ращатель 1 через нуль формирователь 4 вьграбгтьгоает импульс, который возвращает триггер 5 в исходное состояние.и элемент 6 запирается. Набранное счетчиком 8 число N соотеетствует углу поворота ротора фазовращателя в момент t2. Кроме того, импульс с выхода формирователя 4 проходит через элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9 и опрокидьшает его.

Элемент 10 открьшается, и на счетчик 11 начинают поступать импульсы с частотой (5(0) f(, Сигнал с выхода формирователя 4 подается также в блок управления 16, который запоминает, что этот сигнал прищел раньще сигнала на считывание. В момент to на выходе блока управления 16 появляется сигнал на считьшание, который проходит через элемент ИЛИ 13 на счетный вход триггера 9 и возвращает его в исходное состояние. Элемент 10 закрьюается, поток импульсов на счетчик 11 прекращается, и набранное этим счетчиком число AN соответствует приращению угла поворота вала в течение интервала времени t2-IQ. Число ДМ поступает на второй вход формирователя кода 17, «& первый вход которого поступает число NO (текущее значение угловой скорости вала) с преобразователя угловой скорости в код 18, а на третий вход- дифровая уставка (Ч с вьсхода формирователя кода поправки 19. Формир.ователь кода 17 вычисляет поправку д о , не зависящую oi

NQI

угловой скорости вала. Блок управления 16 вьвдает в арифметическое устройство 12 команду сложить, так как сигнал на считьшание пришел позже, чем отгнал с выхода формирователя 4 (t 12).

В результате к числу N, набранному счетчикоМ; добавляется число AN, которое соответствует углу , поворота вала в момент toВо втором случае в момент tj элемент 6 замыкается, и счетчик 8 начинает счет импульсов.

В момент to с выхода блока управления 16 сигнал на считьшание через элемент ИЛИ 13 подается на счетный вход триггера 9 и опрокидьшает-его. Элемент 10 открьшается, и на счетчик И начинают поступать импульсы с частотой (Я/ы)Гg

При переходе выходного напряжения фазовращателя через О (в момент времени ti) формирователь 4 выдает сигнал, которьй проходит на вход триггера 5 и через элемент Ш1Й 13 на счетаый вход триггера 9. Триггеры 5 и 9 переводятся в исходаое состояние. Элеме15 ы 6 и 10 размыкаются. При этом счетчиком 8 набрано число N, соответствующее углу поворота вала в момент t2. Формирование поправки происходит так же, как и в первом случае. Сигнал с выхода формирователя 4 поступает в блок управления 16, который выдает в арифметическое устройство 12 команду Вычесть, так как В результате нз числа N вычитается число AN и число N - AN, зафиксированное в арифметическом устройстве 12, соответствует углу поворота вала в момент to.

В дальнейи1ем в момент времени t3 с выхода

формирователя 3 подается импульс сброса, который устанавливает триггеры 5 и9 в исходное состояние. Преобразователь готов к новому преобразованию.

При поступлении из блока управления 16 очередного сигнала на считывание (в момент to) начинается новый цикл преобразования, при появлент в промежутке времени t4-t{ работа преобразователя аналогична его работе в первом случае, а в промежутке времени аналогична работе во втором случае.

Преобразователь угловых перемещений в код благодаря введению новых элементов и связей отличается более высокой точностью по сравнению с аналогичными техническими решениями.

Формула изобретения

Преобразователь угловых перемещений в код, содержащий фазовращатель, вход которого соединен с выходом источника спорного напряжения, а выход через первый формирователь импульсов подключен ко входу блока управления и к первым входам злемента ИЛИ и первого триггера, второй, вход которого через второй формирователь импульсов соединен с выходом источника опорногонапряжения, выход первого триггера подключен к первому входу первого ключевого элемента; второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход через первый счетчик - с одним входом арифметического устройства, управляющие

входы которого подключены к выходам блока управления, один из выходов которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входам второго триггера, выход второго триггера соединен с первым входом второго ключевого элемента, второй вход которого через управляемый генератор подключен к выходу датчика циклов, выход вторюго ключевого элемента .соеданен со входом второго счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введеил фс лвфсдаатель кода, формирователь кода п(Я1равки и преобразователь угловот в код, установленный на валу фаз жра1цателя; выход преобразователя угло5вснй скорости в код соединен с одним входом формирователя кода, другие входа 1 кторого подключеш 1 соответственно к выходам формяроаателя кода поправки и второго счетчика; выход формирователя кода соещшеи с другим входом

0 арифметического устр нсства.

Источники информации, принятые во внимашге при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР N 386417,

5 MK.G 08 С 9/00, 15.03.71.

2.Авторское свидетельство СССР N 381088, MK.G 08 С 9/00,28.12.70.