Преобразователь угол-код Советский патент 1979 года по МПК G08C9/08 

ламель с чередующимися токопроводящимй и непроводящими участками, подвижный контакт, подключенный к источнику питания, дифференцирующую цепочку и триггеры - формирователи кодов величины и знака угла, каждый токо проводящий участок первой половины ламели соединен через диоды с симметричным токопроводящим участком второй половины ламели и каждый токопроводящий участок второй половины ламели через диоды соединен Ci одним входом триггеров-формирователей кода величины угла и через диоды подключены к входу дифференш1руюшей цепочки, к входу которой также через диод подключен центральный токопроводящий участок, а выход дифференцирующей цепочки через диод соединен с вторым входом триггеров-формирователей кода величины угла и с вторым входом триггера-формирователя кода знака угла, первый вход которого через диоды соединен с проводящими участками первой половины ламели, выходы триггеров подключены к выходным зажимам преобразователя 3, Этому устройству также свойственно появление сбоев, вызываемых воздействием искровой помехи на триггеры-формирователи кода, и разрушение контактов ламели из-за искрения. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя. Достигается зто, тем, что одновибратор, управляющий ключ, дополнительные дифференцирующая цепочка и диоды, дифференцирующие выходы триггера-формирователя кода знака угла и триггеров- формирователей кода-величины угла через дополнительные диоды объединены и подключены через последовательно соединенные одновибратор, дополнительные дифференцирующую цепочку и диод к входу управляющего ключа, подвижный контакт ламелей через Т равляющий ключ подключен к источнику питания. На чертеже дана схема преобразователя угол-код. В ее состав входит источник постоянного напряжения 1, входная ось 2 преобразователя, подаижный контакт 3, ламель 4, конденсаторы 5, резисторы 6,,д,„,триггер-формирователь кода онака угла 7, о и триггеры-формирователи кода велитаы угла 7...„ ,диоды8 8.i.;....к SK+I-P рб ,управляемый ключ 9,одновибратор 10, допсшнительные диоды И и 12, дополнительная дифференцирующая цепочка 13, состоящая из резистора 14 и конденсатора 15. В преобразователе угол-код контактная ламель 4 состоит из равномерно расположенных чередующихся участков, проводящих и непроводящих электрический ток,- по которым перемещается подвююсьш контакт 3. Подвижный контакт соединен через управляемый ключ 9 с неточНИКОМ постоянного напряжения 1 и механически связан с входной осью 2 преобразователя. токопроводящий участок правой половины конгакгнсй ламели 4 через сооггветствукядае диодыВ. ,„ соедансн с входами соответствующих триггеров 7j, -7 таким образом, что при нахождении подвижного контакта 3 на одном из токопроводящих участков ламели 4 он будет связан лишь с первыми входами той группой триггеров, которая формирует 1 кода, соответствующего данному угловому положению входной оси 2. Каждый токопроводящий участок левой половины контактной ламели 4 через соответствующие диоды 8соединен с соответствующими симметричным ему токопроводящим участком первой половины контактной ламели 4. Входы триггеров 7 1 -7т и нулевой токопроводящий участок контактной ламели 4 через диоды 81-8 соединен с входом дифференцируемой цепочки, состоящей из конденсатора 5 и резистора 6, параллельно которому подключен резистор бг. Выход дифференцирующей цепочки (6i-5) через ;з(иод 8сб соединен с вторыми входами триггеров о п Второй вход триггера-фориирователя кода знака угла 7о через Д1юды8ц -8р соеданенс токопроводящимй участками левой половины контактной ламели 4.. Выходы триггеров являются выходом преобразователя угол-код. Дифференцирующие выходы триггерой 0 -7т «крез диоды 11 j , соединены с входом; одновибратора 10, выход которого через дополнительные дифференцирующую цепочку 13 и диод 12 связан с управляющим входом ключа 9. Предлагаемый преобразователь угол-код работает следующим образом. Для упрощения рассмотрения работы преобразователя предположим, «по дноды 11 , , от- ключены от дифференцирующих выходов трштеР° i...m Пусть в исходном состоянии годвижный контакт 3 находится на участке О ламели 4, все триггеры 7о-7т в положе1ши О и управляющий ключ 9 открыт. При перемещении подвижного контакта 3 вправо, что соответствует положительным значениям угла, контакт 3 будет поочередно щзоходить токопроводящие и непроводящие участки ламели 4. При переходе подвижного контакта с участка О ламели на первый непроводящий участок никаких изменений кода на йыходе преобразователя не произойдет, так как возникщий на выходе дифференцирующей цепочки, состоящей из резистора 6 и конденсатора 5, отрицательный импульс напряжения не пройдет через диод 8сб на шину сброса триггеров, и код 00... 000 будет сохраняться на выходе преобразователя до момшта попадания подвижного контакта 3 на участок 1 ламели 4. На вькоде дифференцирующей цепочки (6i -5) возникает поло 1а тельный импульс напряжения, который

через диод поступит на шину сброса триггеров 7о-7гтт В данном случае это не вызовет изменения состояния триггеров, так как все они находились в положении О. Положительный потенциал появившийся на участке 1 ламели 4, через диод 8 поступит на вход триггера 7i и переведет его в состояние 1, тем самым на выходе преобразователя будет сформирован код (Ю...01. Этот код будет сохраняться на выходе преобразователя до попадания подвижного контакта 3 на участок 2 ламели 4. При попадании подвижного контакта 3 на участок 2 ламели 4 на выходе дифференцирующей цепочки (6i-5) возникнет положительный импульс напряжения, который через диод 8сб воздействует на вторые входы триггеров 7о -7гп и переведет их в положение О, а положительный потенциал с участка 2 ламели через диод 82 поступит на первый вход триггера l- и переведет его в состояние 1, чем обеспечит формирование кода 00...10 на выходе преобразователя. Аналогично будет формироваться код при прохождении всех остальных токопроводящих участков правой половины ламели 4.

Таким образом, при нахождении подвижного контакта 3 на правой половине ламели 4 триггер формирователь кода знака угла 7о постоянно находится в состоянии О, а триггеры формируют код, соответствующий угловому положению входной оси 2, причем при нахождении подвижного контакта 3 на непроводящем участке на выходе преобразователя сохраняется код, соответствующий коду токоподаодящего участка, на котором до зтого момента находился подвижный контакт 3. Из рассмотренного вытекает, что ошибка преобразователя. лежит в пределах его разрешающей способности.

При прохождении подвижного контакта 3 в левой половине контактной ламели 4 код числа формируется по тем же цепям, так как симметричные участки левой половины ламели 4 связаны с участками правой половины через диоды 8„ -8к. а код знака формируется триггером 7о, который при отрицательных значениях угла равен Го Триггер 7о переводится в состояние 1 при попадании подвижного контакта 3 на каждый токопроводящий уча,сюк левой половины контактной ламели 4. Сброс кода осуществляется аналогично с помощью дифференцирующей цепочки (61-5) и диода 8сб в моменты, когда подвижный контакт 3 попадает на токопроводящий участок.

Таким образом, переход подвижного контакта 3 на любой токопроводящий участок ламели 4 сопровождается изменением состояния одного или нескольких триггеров 7о-7тОчевидно, что действие любого импульсного возмущения, в том числе и наиболее распространенного искрения между подвижным контактом 3 и контактами ламели 4, приводит в конечном итоге к изменению состояния одного или нескольких триггеров 7о-7п1, и соответственно к установлению на выходе преобразователя первого результата.

В указанных .случаях на дифференцирующих выходах триггеров 7о-7т будут возникать импульсы напряжения.

Рассмотрим теперь работу преобразователя в Целом при отсутствии гюмех и при наличии помех.

При отсутствии помех переход подвижного контакта 3 на любой токопроводящий участок, как уже. отмечалось, приводит к изменению состояния хотя бы одного из триггеров 7о-7т и появлению на соответствующих дифференцирующих выходах положительных импульсов напряжения, которые через соответствующие дополнительные диоды 11о,1... m поступают на вход одновибратора 10 и возбуждают его. При переходе одновибратора 10 в возбужденное состоязтие на его выходе возникает скачок напряжения, который поступает на дифференцирующую цепь 13. Дифференцирующая цепь 13 выделяет из скачка напряжения положительный импульс, соответств)аощий его переднему фронту. Этот короткий положительный импульс через диод 12 поступает на управляющий вход ключа 9 и закрывает его на время действия импульса. Затем ключ 9 вновь открьшается. Закрываьше ключа 9 эквивалентно переходу подвижного контакта на нетокопроводящий участок ламели 4, а уже рассматривалось не приводит к изменению состояния триггеров 7о-7т- Открытие же ключа приводит к сбросу триггеров 7о-7т в кулевое состояние и затем к установлению на выходе соответствующего кода. При этом на дифференцирующих выходах триггеров вновь появляются положительные импульсы и эти импульсы подаются на вход одновибратора 10. Но в это время одновибратор 10 находится в возбужденном состоянии и не реагирует на них. Затем одж)вибратор спонтанно возвращается в исходное положение. При этом на его выходе скачком устанавливается исходный уровень напряжения. Дифференцирующая цепь 13 вьщелит из него отрицательный импульс напряжения, но он не окажет воздействия на ключ 9, так как не пройдет через диод 12.

Таким образом, при отсутствии помех переход подвижного контакта 3 на любой новый токопроводящий участок ламели 4 приводит к установлению нового значения кода на выходе преобразователя путем изменения состояния триггеров 7о-7fn и к закрьшашю и открьтанию