Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1978 года по МПК G08C9/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД выходы которых подключены к преобразователю 7 к да и через элемент ИЛИ 8 - к одному из входов триг гера 9. Амплитудный компаратор 10 канала спорного 1ипряжения подключен к другому входу триггера 9 и к одаоименным входам дополнительных триггеров 11 и 12, другие входы Kotopbix («единены с выходам амплитудных компараторов 4 и 3, соответствешю. В ход тригтера 9 подключен к первому входу элемента И 13, ко второму входу которого подключен выход генератора 14 счетных импульсов, а выход элемента И 13 - к счетному входу счетчика 15, выходы разрядов которого подалючены к соответствующим входам преобразователя 7 кода; в состав последнего входят элементы И 16, 17 и ИЛИ 18. Напряжение синусной DC и косинусной UK обмоток С31 нусно-косинусного датчика 1 угла определяются следующим образом: U -KU Sin6i4sm0; i) гг ,; где К - коэффициент трансформации, постоянный для данного типа датшка (К const); Um w - соответственно, амплитудное зна«ние и круговая MacTota опорного напряжения 0 угол поворота ротора датчика 1. Эти сигналы поступают к фаюсдвигающей цели 2, на вь ходах которой образуются напряжения, равные и,(.), ,m(Jf.e-). , Если выбрать новую систему отсчета, в которой выполняется условие i в -ft/4, то уравнение (2) можно переписать в виде гг (ыЧ-Ч) и и &шСьз +Ч). Из формулы (3) следует, что временной интервал между переходами через нуль напряясений DO и Ui численно равен величине а временной интервал между переходами через нул напряжения Ua - величине В зависимости от того, в каком диапазоне находится угол 1//, временной интервал TI оказьюается больше или меньше временного инте{жала TJ при ,(6) .) При переходе через нуль опорного напряжения DO на выходе амплитудного компаратора 10 форм руется импульс, устанавливающий триггеры 9, 11 и 12 в состояние, при котором на управляющие ВХОДЫ элементов И 13, 5 и 6 с е/щничного выхода указанных триггеров подается разрешающий (отпирающий) нотендиал. При этом импульсы от генератора 14 счетных импульсов через открытый элемент И 13 поступают на счетчик 15 до тех пор, пока одно из напряжений Uj или Uj не перейдет «рез нуль. ЕслиО -Ч« ;ги вьшолняется выражЕние (6), то ближайщим во времени оказывается напряжение, отстающее по фазе от опорного, т.е. Uj. Оно раньше, чем напряжение Uj, переходит через нуль, в результате чего первым срабатывает амплитудньш компаратор 3 синусного канала, импульс с выхода которого проходит через открытый элемент И 5 на преобразователь 7 кода и открывает те элементы И этого преобразователя, которые связаны с прямыми выходами разрядных триггеров счетчика 15, т.е. элементы И 17; содер. жимое счетчика 15 переписьюается в цифровое отсчетное устршство (на чертеже не показано) через элементы И 17 и ИЛИ 18 в прямом коде. Этот же импульс, во-первых, проходат через элемент ИЛИ 8 и перебрасывает в исходное состояние триггер 9, в результате чего прекращается поступление импульсов с выхода генератора 14 На счетчик 15, и, во-вторых, перебрасывает триггер 12 в исходное состояние для того, чтобы во втором полупертоде опорного напряжения UQ (когда переходит через нуль напряжение Ui) импульс с выхода амплитудного компаратора 4 косинусного канала не поступал на преобразователь 7 кода. Таким образом, в цифровое отсчетное устройство записьшается число .(в двоичном коде), равное с учетом уравнения (4), где i -- частота счетных импульсов генератора 14; fo - частота опорного напряжения DOЕсли 2it и выполняется выражение (7), то ближайшим во времени оказывается напряжеше, опережающее по фазе опорное, т.е. Uj. Оно раньше, чем напряжение Ui, переходят через нуль, в результате чего первым срабатьтает амплитудный компаратор 4 косинусного канала, импульс с выхода которого проходит через открытый элемент И 6 на преобразователь 7 кода и открьюает те элементы И этого преобразователя, которые связаны с инверсными выходами разрядных триггеров счетчика 15, т.е. элементы И 16; содержимое счетчикг 15 переписьтается в цифровое отсчетное устройство через элементы И 16 и ИЛИ 18 в обратном коде. Этот же импульс, во-первых, проходит через элемент ИЛИ 8 и перебрасывает в исходное состояние триггер 9, в результате чего прекращается поступление импульсов с выхода генератора 14 на счетчик 15, и, во-вторых, перебрасывает триггер 11 в исходное состояние для того, чтобы во втором полупериоде опорного напряжения U, (когда переходит через нуль напряжения U) импульс с выхода амплитудиэго компаратора 3 синусного канала не поступал на преобразователь 7 кода. В этом случае в цифровое огсчетное устройство писывается число (в двоичном коде), равное с уче том уравнения (5), 2fl-Vj . .си а i f.flУчитьшая, 4Toij,j, NMBKC.. где NwdKC. максимальное значение кода счетчика 15, соответствующее периоду опорного напряжения, получ4ем выражения (8) и (9) в следующем виде: при ., Me iMaKC-eV «ри «it Ц 211. Таким образом, использование двух триггеров для управления преобразователем кода позво ляет существенно увеличить надежность предлагае мого устршства, к дополнительным преимуществ которого следует отнести высокую унификацию элементов и возможность построения на базе интегральных микрюсхем. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик утла, вы X.GI3M которого через фазосдаигаюшую цепь c(.x;;uiнены с амплитудными компараторами синусною и косинусного каналов, выхокм котор.ых соединснм с первыми входами первых двух элементов И, выходы которых подключены к преобразователю кода и через элемент HJW - к одному входу триггера, к другому входу которого подключен выход амплитудного компаратора канала опорного напряжения, выход триггера соединен с одним входом третьего элемента И, другой вход которого подключен к генератору с«тных импульсов, а выход третьего элемента И подключен к счетному входу счетчика, выходы разрядов которого подключены к соответствующим входам преобразователя кода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены дополнительные триггеры, одни входы которых соединены с выходом амплитудного компаратора канала опорного напряжения, другие входы - с выxoдa и амплитудных компараторов отнусного и косинуаюго каналов, а выходы дополнительных трштеров подключены ко вторьтм входам первых двух элементов И. Источники информации,-принятые во внимание при экспертизе: 1.Зверев А.Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой КОД51974. 2.Авторское свидетельство СССР № 334583, кл.С08С9/04,1970.