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

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения метеорологической дальности видимости.

Известен преобразователь угол-код, содержащий датчик угла, блоки преобразования напряжения в частоту, два элемента И, триггер, счетчик 1.

Недостатком данного преобразователя является невысокая точность преобразования угла в код, обусловленная тем, что нелинейная зависимость от входного сигнала, получаемая на выходе устройства, производит характер заданной кривой с большими погрешностями.

Наиболее близким по технической суш,ности является преобразователь угла поворота вала в код, содержаший датчик угла, соединенный через блоки преобразования напряжения в частоту с одними входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходом триггера, п ко.м-параторов, (п+1) элемент И, источник пороговых напряжений, эле.мент ИЛИ, выход одного элемента И соединены с выходной шиной преобразователя, выход другого элемента И подключен к входу счетчика, информационные входы (п+1) элементов И соединены с выходами счетчика, а разрешаюш,ие входы п элементов И соединены с выходами компараторов, одни входы которых подключены к выходу датчика угла, другие входы соединены с соответствующими выходами источника пороговых напряжений, а выходы (п+1) элементов И через элемент ИЛИ соединены с входом триггераС2.

Недостатком этого преобразователя угла поворота вала в код является невысокая точность, обусловленная нестабильностью характеристик аналоговых узлов преобразователя - источника пороговых напряжений и компараторов.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя путем уменьшения статической погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержаший датчик угла, выход которого соединен со входами первого и второго блоков преобразования напряжения в частоту, выходы которых соединены с одними входами первого и второго элементов И соответственно, выход второго эле.мента И подключен к вычитающему входу первого счетчика. триггер, выход которого соединен с другими входами первого и второго элементов И соответственно, элемент ИЛИ и блок управления введены третий элемент И, второй счетчик, дешифратор, шифратор и элемент задержки, выход которого соединен с установочным входом триггера и входом обнуления второго счетчика, выходы которого соединены через дешифратор со входами шифратора, выходы которого подключены к установочным входам первого счетчика, выход первого счетчика соединен со входом обнуления триггера, один выход блока управления соединен с управляюшим входом шифратора и входом элемента задержки, а другой выход соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первьш входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика, выход первого блока преобразования напряжения в частоту соединен со вторым входом третьего элемента И, выход первого элемента И соединен со вторым входом элемента ИЛИ. На чертеже изображена функциональная схема преобразователя. Преобразователь угла поворота вала в код, содержит датчик 1 угла (поворота вала), блок 2 управления, блоки 3 и 4 преобразования напряжения в частоту (с линейно возрастающей и убывающей характеристикой), элемент 5 задержки, триггер 6, элементы И 7, 8 и 9, элементы ИЛИ 10, счетчик 11, дешифратор 12, шифратор 13 и счетчик 14. Преобразователь работает следующим образом. На выходах блоков 3 и 4 преобразования напряжения в частоту формируются частоты РЗ и Fij KiUx F4 .Ux где F(,;J(FO Л-частота на выходе блока 3 (4) преобразования напряжения в частоту при Ux О (Гц), Къ(к,)-коэффициент преобразования блока 3 (4) преобразования напряжения в частоту х-напряжение на выходе датчика 1 угла поворота вала (В). На первом такте работы преобразователя блок 2 управления подает импульс начальной установки на счетчик 11, по которому в счетчике 11 устанавливается исходное нулевое состояние (цепи начальной установки счетчика 11, не показаны). После этого блок 2 управления подает на вход элемента И 7 разрешающий потенциал на время Тс(,п,5 За это время с выхода блока 3 преобразования напряжения в частоту через элементы И 7 и ИЛИ 10 в счетчик 11 поступают импульсы частоты Fj, и к концу времени Tcon.st в счетчике 11 будет записано количество импульсов N „ Tconst 3 Tconst (Роз + KjU) На втором такте работы преобразователя, после окончания времени Tconst, блок 2 управления подает импульс на управляюш,ий вход шифратора, и по этой команде из счетчика 11 через дешифратор 12 и шифратор 13 в счетчик 14 записывается начальная установка NHY f(Ni). Т. е. в зависимости от состояния счетчика 11 потенциал, появится на одном из выходов дешифратоpa 12, с выходов шифратора 13 в счетчике 14 устанавливается определенное значение Nny. Через элемент 5 задержки импульс из блока 2 управления поступает на вход обнуления счетчика 11, устанавливая его в исходное состояние, и на установочный вход триггера 6. Триггер 6 подает разрешение на элеР Р JJ вычитающий вход счетчика 14 поступают импульсы частоты tf до обнуления счетчика 14. Время Ти1м по истечение которого счетчик 14 обнуляется, равно HiY i игм р - РЧ РоЧ-Кч-и в течение этого времени триггер 6 подает разрешение также на вход элемента И 8, и импульсы частоты F через элемент И 8 и элемент ИЛИ 10 поступают на вход счетчика 11, в котором к концу времени Тцзм записывается количество импульсов ,. Т.м Это количество импульсов плступает на индикацию или для дальнейшей обработки. Технико-эконо.мический эффект от использования предлагаемого преобразователя угла поворота вала в код определяется его техническими характеристиками. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик угла, выход которого соединен со входами первого и второго блоков преобразования напряжения в частоту, выходы которых соединены с одними входами первого и второго элементов И соответственно, выход второго элемента И подключен к вычитающему входу первого счетчика, триггер, выход которого соединен с другими входами первого и второго элементов И, элемент ИЛИ и блок управления. отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения статической погрешности, введены третий элемент И, второй счетчик, дешифратор, шифратор и элемент задержки, выход которого соединен с установочным входом триггера и входом обнуления второго счетчика, выходы которого соединены через дещифратор со входами щифратора, выходы которого подключены к установочным входа.м первого счетчика, выход первого счетчика соединен со входом обнуления триггера, один выход блока управления соединен с управляющим входом щифратора и входом элемента задержки, а другой выход соединен с первым входом третьего элемнта И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом второго счетчика, выход первого блока преобразования напряжения в частоту соединен со вторым входом третьего элемента И, выход первого элемента И соединен со вторым входом элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2610514, кл. G 08 С 9/04, 1978 (прототип).