Преобразователь угла поворотаВАлА B КОд Советский патент 1981 года по МПК G08C9/04 

Устройство относится к автоматине и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах преобразования линейных и угловых величин в цифровой код. Известны преобразователи, содержащие кодирующие элементы, выпрлненные в виде магнитопроводов с источником магнитного потока, считываивдие .элементы - магнитопроводы, установленные в зазорах кодирующих элементов, последовательно с которыми вклю чены стабилизато л тока, нагрузочные резисторы и источник опорного напряжения для выделения сигналов 1 1. Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь перемещения в код, содержащий магнитные кодирующие элементы, в зазорах которых рас положены считывающие элементы - магнитодиоды с последовательно включенными стабилизаторами тока, выходные ключи, резисторы нагрузки и термоскомпенсированный источник опорного напряжения 2. в устройствах такого типа считывающий узел содержит магнитЪдиод, базовый резистор, выходной ключ и резистор нагрузки, выполняющий функцию выделения сигнала единицы относительно напряжения опорного источника 2. Однако при построении преобразователей на однодорожечном кодирующем элементе в каждом отсчете возникает необходимостьв логической обработке считываемой информации, т.е. выделение двоичных разрядов, следовательно, при использовании таких считывающих узлов потребует дополнительные ключи привязки к одной из шин питания, число которых равно числу считывающих элементов, логические элементы общего назначения, например интегральные микросхемы,и дополнительный стабилизированный источник питания логики. Это резко увеличивает объем аппаратуры,что мо- жет явиться препятствием применения магнитодиодных преобразователей перемещений в код. Цель изобретения - упрощение преобразователя за счет совмещения функции считывания и логической обработки. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий магнитный кодовый элемент, в зазорах которого

установлены магнитодирды, соединен.ные с выходами соответствующих стабилизаторов тока, введены инверторы-расширители и логические элементы суммирования по модулю, а магнитодиоды объединены в группы, в каждой из которых первый магнитодиод соединен с первым входом первого логического элемента суммирования по модулю, второй магнитодиод - с первым входом второго логического элемента суммирования по модулю, третий- магнитодиод - со вторым входом первого логического элемента суммирования по модулю, четвертый магнитодиод - со входом первого инверторарасширителя, пятый магнитодиод - с первым входом третьего логического элемента суммирювания по модулю,шестой магнитодиод - со вторым входом второго логического элемента суммирования по модулю, седьмой магнитодиод - со вторым входом трёть.его логического элемента суммирования по модулю, выходы первого и третьего логических элементов суммирования по модулю соединены с первым и вторым входами второго инвертора-расширителя, соответственно, выходы второго логического элемента суммирования по модули и первого и второго инверторов-расширителей соединены с соответствующими выходами преобразователя. Кроме этого, логический элемент содержит транзисторы, делительные резисторы, первый из которых включен между базой и эмиттером первого транзистора, а второй между базой и эмиттером второго транзистора,коллекторы транзисторов соединены с выходом логического элемента суммирования по модулю, эмиттеры соединенымежду собой, а базы соединены с соответствующими входами логического элемента суммирования по модулю.

На фиг. 1 приведен фрагмент принципиальной схемы устройства; на фиг. 2 - конструктивно-схематическое исполнение одного отсчета преобразователя, на фиг. 3 - то же, разрез конструкции.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит магнитодиоды 1-7, расположенные на плате 8, которая установлена в зазоре 9 магнитопровода 10 кодового элемента, кольцевой магнит 11, неподвижный вал 12 из немагнитного материала, магнитодиоды 1-7 соединены с соответствующими логическими элементами 13-15 суммирования по модулю, выходы которых соединены с соответствующими инверторами-расширителями 16 и 17, генераторы токов 18 ; 19, выполненные на полевых транзисторах, транзисторы 20 и 21, нагрузку 22 и делительные резисторы 23 и 24. Инвертор-расширитель содержит транзистор 25 и делительный резистор 26.

Преобразователь работает следующим образом.

При вращении магнитопровода магнитодиоды 5 и 7 могут оказаться в одном из 4 состояний, каждому из кое торых соответствует выходное значение инвертора При этом считаем, что магнитодиоду, находящемуся вне рабочего зазора 9, т.е. с индукцией В О, соответствует нулевое значеQ ние напряжения, обозначаемое О, а находящемуся в рабочем зазоре 9 кодового элемента с индукцией Ъ О соответствует и 1.

Рассмотрим работу магнитодиодов 5 и 7.

При Ug. О, U7 О, ток в цепи резисторов 23 и 24 отсутствует и оба входных транзистора 20 и 21 закрыты, поскольку напряжения база-эмиттерных переходов равны нулю. На входе инвертора 25 сигнал отсутствует и, следовательно, на выходе V О, т.е. ток резистора равен нулю.

При Uy О, Uy 1 ток, протекающий через резисторы 23 и 24 создает падение напряжения на резисторе 23, запираквдее транзистор 20, а на резисторе 24, открывающее транзистор 21, ток коллектора 21 создает падение напряжения на резисторе

Q 22, открывающее транзистор 25,что соответствует сигналу единица на выходе устройства ( 1).

При Us 1, U-, 1, работа устройства аналогична предыдущему

е состоянию,. ТОЛЬКО В ЭТОМ случае ток резисторов 23 и 24 протекает в противоположном направлении, открывая транзистор 20 и соответственно на выходе транзистора 25 появляется сигнал единица (V 1).

0 При Vg U1, и 7 - О, в этом случае ток в цепи резисторов 23 и

24отсутствует, входные транзисторы 20 и 21 и транзистор 25 заперты и

/ 0.

5 Таким образом, на транзисторах 20 и 21 совместно с транзистором 25 реализуется функция и и чУдиу Ug-v U-J . Однако на вход транзистора

25подключена другая пара транзисторов 20 и 21, следовательно, на выходе транзистора 25 реализуется функция четырех переменных V-f- (U +

+ U-j,)v. (U5+ 07), кроме того, тран-. зистор 25 является одновременно выходным транзистором данного двоичного разряда и может быть подключен непосредственно к кабелю связи преобразователя с приемным устройством.

Совмещение функций считывания и логической обработки информации в

0 считывающих узлах преобразователей угол-код позволило исключить установку дополнительных элементов: ключей привязки- к шине, логических элементов общего назначения и стабили5 эированного источника питания к ним.

составляющих более 50% от числа элементов, приведенных на фиг. 1.

Формула изобретения

1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий магнитный кодовый элемент, в зазорах которого, установлены магнитодиоды, соединенные с выходами соответствуклцих стабилизаторов тока, отлич ающи йс я тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введены инверторы-расширители и элементы суммирования по модулю, а магнитодиоды объединены в группы, в каждой из которых первый магмитодиод соединен с первым входом первого логического элемента суммирования по модулю, второй магнитодиод - с первым входом второго логического элемента суммирования по модулю, третий магнитодиод - со вторым входом первого логического элемента суммирования по модулю, четвертый магнитодиод - со входом первого инвертора-расширителя, пятый магнитодиод - с первым входом третьего логического элемента суммирования по модулю, шестой магнитодиод - со вторым входом второго логического элемента суммирования по модулю, седь- . мой магнитодиод - со вторым входом

третьего логического элемента суммирования по модулю, выходы первого и третьего логических элементов суммирования по модулю соединены с первым и вторым входами второго инверторарасширителя, соответственно, выходы второго логического элемента суммирования по модулю и первого и второго инверторов-расширителей соединены с соответствующими выходами преобразователя.

0

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что логический элемент суммирования по модулю содержит транзисторы и делительные резисторы, первый из которых

5 включен между, базой и эмиттером первого транзистора, а второй между базой и эмиттером второго транзистора, коллекторы транзисторов соединены с выходом логического элемента сумми0рования по модулю, эмиттеры соединены между собой, а базы соединены с соответствунлдим входом логического элемента суммирования по модулю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Авторское свидетельство СССР № 678498, кл. G 08 С 9/04,1978.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2618837/18-24,

кл. G 08С 9/04, 16.05.78 (прото0тип) .

..J