Преобразователь угла поворотаВАлА B КОд Советский патент 1981 года по МПК G08C9/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

I

Изобретение относится к автоматике, и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи угла поворота вала в код содержащие генератор импульсов, подключенный через делитель частоты к фазовращателю, выходы которого подключены к преобразователю временных интервалов в код 1.

Недостатком такого преобразователя является ограниченная разрещающая способность.

Известны также преобразователи угла поворота вала в код, содержащие генератор импульсов, выход которого через делитель частоты подключен к фазовращателю, выходы разрядов делителя частоты подключены к блоку элементов И, управляющий вход которого через пульт-орган соединен с выходом (|)азовращателя 2.

Недостатком данного преобразователя является низкая разрешающая способность.

Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код.

содержащий генератор импульсов, подключенный к одним входам сложения первого и второго реверсивных счетчиков и через делитель частоты к фазовращателю, выход которого и выходы реверсивных счетчиков подключены к блоку сравнения, выходы блоков сравнения подключены к входам вычитания и другим входам сложения соответствующих реверсивных счетчиков, выход одного из которых и выходы разрядов другого подключены к блоку элементов И 3.

Недостатком данного преобразователя

0 является невысокая разрещающая способность.

Цель изобретения - повыщения разрещающей способности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что 5 в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный к одному входу сложения первого реверсивного счетчикаи через делитель частоты к фазовращателю, выход которого и выход первого реверсивного счетчика подключены к блоку сравнения, выходы разрядов первого реверсивного счетчика подключены к блоку элементов И, второй реверсивный счетчик, введены второй делитель

частоты и второй блок элементов И, выход первого делителя.частоты подключен к одному входу сложения второго реверсивного счетчика и через второй делитель частоты - к управляющим входам блоков элементов И и к входу вычитания первого реверсивного счетчика, другой вход сложения которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика, вход вычитания и другой вход сложения второго реверсивного счетчика соединены с выходами блока сравнения, в выходы разрядов подключены к второму блоку элементов И.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

Преобраз ователь содержит генератор 1 импульсов, подключенный к одному входу сложения реверсивного счетчика 2 и через делитель 3 частоты к фазовращателю 4, делителю 5 частоты и к одному входу сложения реверсивного счетчика 6, выход которого подключен к другому входу сложения реверсивного счетчика 2.

Выходы реверсивного счетчика 2 и фазовращателя 4 подключены к блоку 7 сравнения, выходы которого подключены к входу вычитания и другому входу сложения реверсивного счетчика 6.

Выход делителя 5 частоты подключен к входу вычитания реверсивного счетчика 2 и к управляющим входам блоков 8 и 9 элементов И, информационные входы которых соединены с выходами разрядов реверсивных счетчиков 2 и 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Генератор I импульсов, делитель 3 и реверсивный счетчик 2 работают в режиме импульсно-фазового преобразования.

Делитель 3 и счетчик2 периодически переполняются. В моменты переполнения с их выходов снимаются прямоугольные сигналы, фазовый сдвиг между которыми составляет

.

гдеtт -коэффициент, деления делителя 3 частоты, равный коэффициенту пересчета реверсивного счетчика 2;

п -содержимоереверсивного

счетчика 2 в моменты переполнения делителя 3, соответствующее разности количеств импульсов, поступивщих на положительный и отрицательный входы реверсивного счетчика 2.

Делитель 5 частоты и реверсивный счетчик 6 также работают в режиме импульснофазового преобразователя, используя выход делителя 3 в качестве задающего генератора. Сдвиг фаз между выходными им. пульсами делителя 5 и реверсивного счетчика 6 составляет

дчр 2.

.

гдет, -коэффициент деления делитетеля 5 и коэффициент пересчета счетчика 6;

П. -содержимое реверсивного счетчика 6 в момент переполнения делителя 5.

После поступления выходного импульса счетчика 6 на положительный вход счетчика 2 фазовый сдвиг выходных импульсов последнего увеличивается на радиан, а после поступления на отрицательный вход выходного импульса с делителя 5, фазовый сдвиг уменьщается на эту же величину. Среднее значение фазового сдвига .между выходными импульсами делителя 3 и счетчика 2 определяется выражением

(-Qi + Jl).

Фазовращатель 4 осуществляет преобразование измеряемого перемещения в фазовый сдвиг между записывающими и выходными сигналами.

Блок 7 сравнения осуществляет преобразование фазового сдвига между поступающими на его выходы сигналами в количество выходных импульсов. Блок 7 содержит преобразователь сдвига фазы в код интегрирующего типа.

Выходные импульсы блока 7 поступают на положительный или отрицательный вход реверсивного счетчика 6, сводя среднее значение фазового сдвига выходных сигналов реверсивного счетчика к нулю.

В установивщемся режиме измеряемо.му перемещению соответствует фазовый сдвиг между выходными сигналами делителя 3 и реверсивного счетчика 2, определяемый выражением Д,рПоэто.му для формирования выходного

кола преобразователя достаточно опросить

состояние реверсивных счетчиков 6 и 2 в

.момент поступления выходных импульсов

делителя 5.

Операция опроса выполняется блоками 9 и 8, выходы которых являются выходами преобразователя измерения перемещений. Выходы блока 8 соответствуют старщим разрядам выходного кода.

Предложенное устройство позволяет увеличить разрешающую способность преобразования без увеличения частоты генератора, импульсов, что дает е.му преимущество перед другими аналогичными устройствами.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный к одному входу сложения первого реверсивного счетчика и через делитель частоты к фазовращателю, выход которого и выход первого реверсивного счетчика подключены к блоку сравнения, выходы разрядов первого реверсивного счетчика подключены к блоку элементов И, второй реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя, в него введены второй делитель частоты и второй блок элементов И, выход первого делителя частоты подключен к одному входу сложения второго реверсивного счетчика и через второй делитель частоты - к управляющим входам блоков элементов И и к входу вычитания цервого реверсивного счетчика, другой вход сложения которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика и другой вход сложения второго реверсивного счетчика соединены с выходами блока сравнения, а выходы разрядов подключены к второму блоку элементов И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3505669, кл. 340-347, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 134483, кл. G 08 С 9/04, 1960. 3. Авторское свидетельство СССР № 4041116 кл. G 08 С 9/00, 1971 (прототип).