Преобразователь угла поворотаВАлА B КОд Советский патент 1981 года по МПК G08C9/06 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Устройство относится к измеритель ной технике и может применяться в системах автоматики для определения положения механизмов, а также в цифровых следящих системах и цифровых позиционных peryjftiTopax, инфор мационных системах и др. Известны преобразователи угол-код применяемые в системах позиционного управления механизмами l . Однако в этих преобразователях отсутствуют блоки контроля выходного кода, что существенно снижает надежность их работы и не позволяет сво- евременно обнаружить возникновение аварийной ситуации при автоматическо управлении технологическим процессом.; Известна организация контроля выходного кода преобразователей, в которой,с целью повьшения их надежности, разработан ряд методов оорьбы с случайными и систематическими погрешностями с использованием структурной избыточности, тестового контроля и т.д. . Указанные методы носят характер теоретическ их исследований данного вопроса и без соответствуюпщх изменений с учетом принятого алгоритма преобразования исходной информации в код и конкретной схемы, реализующий этот алгортм, применены быть не могут. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее блок контроля выходного кЬда, где путем сравнения кода, снимаемого с первого разряда преобразователя угол-код с кодами старщих разрядов вырабатывается Сигнал аварии. Кроме того, оно содержит осветители с блоком управления, кодовую маску, считывающие элементы,формирователи сигналов, входы которых подключены к выходам считывающих элементов, блок контроля выходного кода, состоящий из реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен к выходу формирователя .lepBoro разряда, а управляющие входы к выходу схемы определения направления вращения и блока поразрядного сравнения,на одни входы которого подключены выходы реверсивного счетчика, а вторые входы через ключи управляющие входы которых в свою очередь подключены к выходу блока сравнения, под соединены к выходам упомянутых формирователей сигналов. Недостатками данного устройства являются возможность съемА неправиль ной информации при считывании ее с преобразователя во время переходных .процессов, вызванных переключением считывающих элементов и соответствую щих им преобразователей, что особенн .важно при совместной работе с ЭВМ /время переходных процессов при применении современных фотосчитывателей 70100 мкс длительность импульса пер вого разряда 300 мкс , время опроса датчика ЭВМ 20 мкс. Вероятность съема неправильной информации Р 0,33 достаточно велика) ,а также отсутстви запоминания сигнала аварии затрудняет обнаружение неисправности дреобра зователя при кратковременных сбоях выходного кода с последующим его вос становлением. Цель изобретения - повышение надежности за счет своевременного обнаружения неисправностей во всех режимах работы и по всем разрядам выходного кода, исключение ошибок при приеме выходного кода, упрощение конструкции преобр азователя. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий осветитель, соединенньш с блоком управления, выход которого подключен к индикатору включения резерва, кодовую маску, под которой расположены считывающие элементы, выходы которых через соответствующие формирователи сигна лов подключены к первым входам блока контроля выходного кода, введ ны ключ, ждущий мультивибратор, усилитель, блок задержки и запоминающий блок, выход одного из формирователей сигналов через ключ соединен и со входами ждущего мультивибр тора и со вторыми входами других формирователей сигналов, выход ждущ го мультивибратора соединен через усилитель с выходной клеммой преобр зователя Запрет и с первым входом запоминающего блока, выход блока контроля выходного кода через блок задержки соединен со вторым входом запоминающего блока,третий вход которого соединен с входной клеммой преобразователя Сброс, а выход с выходной клеммой преобразователя Авария. В преобразователе блок контроля выходного кода выполнен по принципу использования избыточных кодов (например контроль по mod 2). В отличие от известных схем контроля с использованием избыточных кодов, где контролируются все разряды выходного кода за исключением первого в данном устройстве за счет введения дополнительных связей производится косвенный контроль, и этого разряда, поскольку при выходе его из строя нарушается синхронизация сигналов запрета считьшания Кода и сигнала нарушения четности кода, принимаемым с линии задержки. В результате на выходе запоминающего блока также появляется сигнал аварии. Кроме того, синхронизация моментов считывания кода исключает возможность неправильного измерения положения контролируемого механизма при работе преобразователя на внешние устройства, стробирующие входную информацию. На чертеже представлена схема преобразователя угла поворота вала в код. Преобразователь содержит кодовую маску 1, осветители 2 с блоком 3 управления и индикатором 4 включения резерва, считывающий элемент 5 первого разряда, подключенньш через формирователь 6 ко входу ключа 7, счи7 тьшающие элементы 8 и 9 остальц к разрядов, преобразователя и дополнительных разрядов 10 и II, подключенных ко входам соответствующих формирователей 12 сигналов, ко вторым входам которых подключены выходы ключа 7, блок 13 контроля выходного кода, ко входам которого подключены выходы формирователей 12, запоминающий блок 14, один вход которого через.блок 15 задержки сигналанесовпадения кодов подключен к выходу блока 13, второй вход через ждущий мультивибратор 16 подключен к выходам ключа 7, третий вход предназначен для сброса сигнала аварии усилителя 17, формирующего сигнал запрета считывания кода, вх которого подключен к выходу ждущег мультивибратора 16. Устройство работает следующим образом. При включении осветителей 2 про исходит засветка кодовой маски 1. Сигнал со считывающего элемента 5 первого разряда кода попадает на формирователь 6, который в свою очередь управляет ключом 7.Выходы ключа 7 подключены ко входам форми вателей 12 сигналов. В зависимости от состояния ключа 7 формирователя ми воспринимается сигнал считьшающих элементов 8 и 10 или считываю.щик элементов 9 и 11. Расположение считьшающих элементов и разрядов кодовой маски выбирается таким образом, чтобы при указанном управлении формирователями осуществлялось считьшание кода по методу Двойной щетки. Текущее значение кода,, снимаемого с формирователей 12, совместно со значением (ополниг тельных разрядов, позволяющих получать .разрешенные числа при любых комбинациях этого кода, поступает на блок контроля выходного кода 13. В случае обнаружения недозволенного кода на выходе блока 13 появляется сигнал несовпадения кодов, кот рый задерживается на блоке 15 задер ки, после чего поступает на вход запоминающего блока 14. На второй вход этого блока подается сигнал со ждущего мультивибратора 16, запуска емого импульсами, сформированными как по положительному, так и по от- рицательному фронтам фодмирователя первого разряда. Ждущий мультивибра тор предотвращает ложное срабатывание .запоминающего блока 14, которьш является формирователем аварийного сигнала на время переходных процессов в кодирующей части преоб зователя; Аварийный сигнал запоминается блоком 14. Сброс аварийного сигнала осуществляется вручную по третьему входу этого блока. Сигнал с выхода блока 16 через усилитель 17 выдается во внешние устройства, запрет считьшания кода. Применение предлагаемого преобразователя увеличивает надежность систем автоматики, в которых он применяется. Своевременная сигнализация 7 -6 об аварии позволяет осуществлять автоматический переход на резервный преобразователь непосредственно при автоматическом управлении механизмами или технологическим процессом практически мгновенно без потери информации. Электронная часть проста по конструкции и компактна. Это позволяет разместить считывающий блок и блок контроля непосредственно в корпусе преобразователя и за счет этого уменьшить число связей с сист-емой, в которой он применяется. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вапа в код, содержащий осветитель, соединенный с блоком управления, выход которого подключен к индикатору включения резерва, кодовую маску, над которой расположены считывающие элементы, выходы которых через соответствующие формирователи сигналов подключны к первым входам блока контроля выходного кода,о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя, в него введены ключ, ждущий, мультивибратор, усилитель, блок задержки и запоминающий блок, выход одного из формирователей сигналов через ключ соединен со входами ждущего мультивибратора и со вторыми входами других формирователей сигналов, выход ждущего мультивибратора соединен через усилитель с входной клеммой преобразователя Запрет и с первым входом запоминающего блока, выход блока контроля выходного кода через блок задержки соединен со вторым входом запоминающего блока, третий вход которого соединен с входной клеммой преобразователя Сброс, а выход - с выходной клеммой преобразователя Авария. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Челюскин А. Б. Автоматизация процессов прокатного производства, М., Металлургия, 1971, с. 110-112. 2.Гитис Э..И, Преобразователи информации для электронных; цифровых вычислительных устройств, М., Энергия, 1975, с. 399-413. 3.Авторское свидетельство СССР 506889, кл. G 08 С 9/06, 1974 (прототип).