Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/04 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и управления угловыми перемещениями вала, а именно к преобразователям угла поворота вала в код. Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный вращающийся трансформатор (скат), фазосдвигающие цепи, генератор тактовых импульсов, преобразователь угла и нуль-индикатор ij. Недостатком данного устройства являет ся наличие СКВТ как датчика угла пово рота и сложной схемы преобразования сигналов в код, в резул гате чего на дежность преобразователя сравнительно невысока. Наиболее близким по техническому решению к изобретению является преобразователь угловых перемещений в код содержащий формирователь тактовых им .пульсов, соединенный с реверсивным счетчиком, управляемый генератор, блок синхронизации и ключи 2. Недостаток этого известного устро ства состоит в сравнительно низкой надежности, поскольку съем информаци осуществляется с вращающегося вала, а не с обмоток управления двигателя. Цель изобретения - повышение надежности преобразователя угла поворота вала в код. Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала введены блок преобразования фазы, фазоопределитель и дешифратор команд, выходы блока преобразования фазы соединены с соответствующими входами фазоопределителя и с двумя входами формирователя тактовых импульсов, выходы фазоопределителя подключены к суммирующим входам реверсивного счетчика, к управляющим входам которого подключены два выхода дешифратора команд, третий выход которого подключе.н к третьему входу Формирователя тактовых импульсов. На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу блока преобразования фазы. Преобразователь угла поворота вала в код содержит блок 1 преобразования фазы, формирователь 2 тактовых импульсов, фазоопределитель 3, реверзивный счетчик 4, дешифратор 5 команд,

Угол поворота вала шагового -двигателя преобразуется по импульсам управления его рабочих обмоток,поступающим на входы блока 1 преобразовани фазы(фиг.1).Выходы блока 1 преобразов ния фазы соединены со входами фазоопределителя 3 и формирователя 2 тактовых импульсов, при этом выходы фазоопределителя 3 подключены к суммирующим входам реверсивного счетчика 4, а выход формирователя 2 тактовых импульсов подключен к счетному входу счетчика 4. Управление реверсивным счетчиком 4 осуществляется с помощью дешифратора 5 команд, выходы которого подключены к управляющим входам счетчика 4.

На рабочую обмотку шагового двигателя (не показан) раздельно со сдвигом фаз поступают импульсы, которые подсшэтся также на вход блока 1 преобразования фазы.

Если .на вход 1 и вход П (фиг. 2) поступили сигналы, тогда в момент появления импульса на входе ГО исчезает сигнал на входе I, при этом шаговый двигатель поворачивается на определенный дискретный угол в положительном направлении. На выходах преобразователя 1 появляются два импульса с отставанием по фэзе второго (вых. 11) на 90 относительно первого (положительный сдвиг на фиг. а). При дальнейшем чередовании сигналов в последовательности Вх.1, Вх,И, Вх.Ш,

Bx.fl, Вх.Ш, вх.1у,.вх.га, ВХ.1У, Вх. 1

и т.д. будет положительный .сдвиг фазы При обратном чередовании сигналов в последовательности Вх.П, Вх.1, Вх.1У,

ВХ..1, Вх. 1У,вх.га, ВХ.1У, вх.ю, вхЛ1,

Вх.Ш, Вх.П, Вх.1 и т.д. будет отрицательный сдвиг фазы. При этом на выходе блока 1 преобразования фазы второй иМпульс будет опережать первый по фазе на 90° (фиг. 2f) ,

С выхода блока 1 преобразования фазы сигналы поступают одновременно на фазоопределитель 3 и формирователь 2 тактовых импульсов. Формирователь 2 работает по принципу совпадения импульсов на выходах и § (фиг. 2), при этом формируется тактовый импульс (ТИ), поступающий по сигналу Запись в реверсивный счетчик 4.

Фазоопределитель 3 формирует признак Сложение, если на его вход поступили сигналы с положительным сдвигом фазы, и признак Вычитание, если на вход поступили сигналы с отрицательным сдвигом фаз.

Реверсивный счетчик 4 осуществляет сложение или вычитание тактовых импульсов в соответствий с командами, поступающими от фазоопределителя 3. Считывание информации с реверсивного счетчика 4 осуществляется по команде Считывание, поступакацей от деЬаифратора 5 команд, через который управляется преобраеователь угла поворота шагового двигателя в код.

Исключение в преобразователе угла поворота в код датчиков, регистрирующих положение вала шагового двигателя в пространстве, -позволило значительно повысить надежность устройства. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства составляет 10000 руб.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий реверсивный счетчик к счетному входу которого подключен выход формирователя тактовых импульсов/ отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены блок преобразования фазы, фазоопределитель и дешифратор команд, выходы блока преобразования фазы соединены с соответствующими входами фазоопределителя и с двумя входами формирователя тактовых импульсов, выходы фазоопределителя подключены к суммирующим входам реверсивного счетчика, к управляющим входам которого подключены два выхода дешифратора команд, третий выход которого подключен к третьему входу формирователя тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 549825, кл. S 08 С 9/04, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

545998, кл. Q 08 С 9/04, 1975 (прототип).

. Входы

I п т IS

L J/ л/ L

I I

5ык1 ВкхЛ

М

П

В(П

ЬкШ

r LЁ61Х1

Л

6ых1

ти

а.

Pu2.

Йл1

Л

Л

п г.;