Преобразователь перемещения в код Советский патент 1981 года по МПК G08C9/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла поворота в число-импульсный код. Известно устройство для преобразования сигнала, содержащее усилитель, фазовые дискриминаторы, формирователь импульсов, пороговый элемент J. Недостатком этого устройства является возможность неоднократного переключения спускового устройства в момент смены фазы несущей частоты анпли тудно-модулированного сигнала, что обусловлено возможностью формирования в этот момент усилителем сигнала неопределенной фазы, соответствующего остаточному сигналу и, следовательно, возможностью одновреме.шого формирования импульсов на выходе обоих фазовых дискриминаторов. При этом спусковое устройство будет переключаться неоднократно и формировать ложные импульсы. Таким образом, при равномер ном вращении ротора датчика перемещеНИИ или при качании его на границе квантованного участка возможно формирование ложных импульсов. Наиболее близким техническим решением является преобразователь перемещения в код, содержащий датчик пе-: ремещения, генератор возбуждения, фазовые дискриминаторы, состоящие соответственно ИЗ усилителей-ограничителей, инвертирующих усилителей и триггеров, формирователь импульсов опорной частоты, инверторы, элементы совпадения, триггеры и блок формирования и распределения импульсов перемещения J. Недостатком этого преобразователя является его относительно сложная структура построения, так как блокировка возможных миогократгаях переключений фронтов перепадов напряжений фазовых дискриминаторов (и, следовательно, блокировка формирования ложных импульсов на выходе преобразователг) производится в логической части преобразователя, т.е. при логической обработка сигналов, а не в тракте формирования потенциальных перепадов напряжения фазовыми дискриминаторами. При такой структуре построения преобразователя перемещение-код снижается его надежность функционирования и быстродействие. Кроме того, преобразователь можно использовать только с датчиками перемещения, выходные сигналы которых представляют собой амплитудно-модулированные сигналы. Цель изобретения - упрощение преобразователя и расширение его функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, вход которого и вход формирователя и пульсов опорной частоты соединены с выходом генератора возбуждения, выходы датчика перемещения соединены с входами усилителей ограничителей, вы ходы которых соединены со входами инверторов, многовходовые триггеры и блок формирования и распределения им пульсов, введен элемент ИЛИ, выход первого усилителя-ограничителя соеди нен с первым D-входами многовходовых триггеров, выход второго усил1|теляограничителя соединен с первым К-вхо дом первого многовходового триггера и со вторым J-входом второго многовхо дового триггера, выход первого инвертора соединен со вторым К-входом первого многовходового триггера и первым К-входом второго многовходового триггера, выход пторого инвертора сое динен со вторым J-входом первого мно говходового триггера и вторым К-входом второго многовходового триггера, выход формирователя,импульсов соединен с первым входом элемента ШМ, вто рой вход которого соединен входом так товой частоты преобразователя, а выход с синхронизирующими входами многовходоБых триггеров. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого импульсного преобразователя перемещения в код. Преобразователь состоит из датчика I перемещения, усилитель-ограничитель S и 3 выходных сигналов датчика инверторов 4 и 5, многовходовых триггеров 6 и 7, блока 8 формирования и распределения импульсов, формирователя 9 импульсов опорной частоты и элемента ИЛИ 10. Выход генератора возбуждения 11 соединен с входом синуснокосинусного датчика 1 пе:ремещения и входом формирователя 9 импульсов опорной частоты. Информация о перемещении ротора датчика 1 преобразуется в потенциальные перепады напряжения, фронты которых сдвинуты один относительно .другого на четверть периода. При этом выходы датчика 1 перемещения соединены через усилители-ограничители 2 и 3 с одними управляющими входами многовходового триггера 7, другие управляющие входы которого соединены через инверторы 4 и 5 с выходами этих усилителей соответственно, а одни управляющие входы многовходового тркггера 6 соединены непосредственно с выходом усилителя 2 и через инвертор 5 - с выходом усилителя 3, другие управляющие входы многовходового триггера 6 соединены непосредственно с выходом усилителя 3 и через инвертор 4 - с выходом усилителя 2. Исполнительный вход каждого из многовходовых триггеров 6 и 7 соединен с выходом формирователя 9 импульсов опорной частоты через элемент ИЛИ 10, второй вход которого соединен со входом 12 тактовой частоты преобразователя. Выходы триггеров 6 и 7 соединены с входами блока 8 формирования и распределения импульсов преобразователя . Предлагаемый преобразователь перемещения в код работает следующим образом. Выходные сигналы датчика 1 перемещения подаются на усилители-ограничители 2 и 3 этих сигналов. Сигналь с усилителей 2 и 3 поступают, например, непосредственно на управляющие 3-входы триггера 7 и через инверторы 4 и 5 - на управляющие К-входы этого триггер. Одновременно сигналы с выхода усилителя 2 и через инвертор 5 с выхода усилителя 3 поступают на |-вход г триггера 6, на К-входы которого сигналы поступают с выхода усилителя 3 и через инвертор 4 с выхода усилителя 2. Так как сигналы на выходах датчика перемещения I имеют пространственнь сдвиг друг относительно друга равный 90 эл. град.следовательно, этот сдвиг обеспечивается и на управляющих 3 и К-входах каждого триггера fт.е. обеспечивается гистерезис по управлякицим триггерами напряжениями) . Таким образом, данным сдвигом управляющих триггерами напряжений и обуславливается однозначность их переключения на границах квантованных участков датчика. Фазовое соотношение сигналов на управляющих входах триггеров относительно импульсов опорной частоты на исполнительных входах с триггеров зависит от полупериодрв выходных сигналов датчика, и, следовательно, при приходе импульса опорной частоты на исподнительные входы С-триггеров происходит однозначное переключение того или другого триггера в то или иное логическое состояние при смене фазы несутг щей одного из сигналов датчика. С выходов триггеров 6 и 7 сигналь подаются в блок 8 формирования и распределения импульсов, который-работает также, как и в известном преобразователе.

При использовании в качестве датчиков перемещения датчиков, выходная информация которых не представлена амплитудно-модулированными сигналами (например, кулачковые механизмы, электростатические преобразователи и др.), на исполнительный вход каждого триггера 6 и 7 через логический элемент ИЛИ 10 по входу 12 подаются импульсы тактовой частоты. По фронту этих импульсов происходит однозначное переключение триггеров в то или иное логическое состояние в зависимости (в общем случае) от полярносч-й сигналов на их управляющих входах

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, вход

которого и вход формирователя импульсов опорной частоты соединен с выходом генератора возбуждения, выходы датчика перемещения соединены со входами усилителей-ограничителей, выходы которых соединены со входами инверторов , многовходовые триггеры и блок формирования и распределения импульсов, отличающийся

тем, что, с целью упрощения преобразователя и расширения функциональных возможностей, S него введен элемент ИЛИ, выход первого усилителя-ограничителя соединен с первыми Э-входами

многовходовых триггеров, выход второго усилителя-ограничителя соединен с первым К-входом первого многовходового триггера и со вторым З-входом второго многовходового триггера, выход

первого инвертора соединен со вторьи К-входом первого многовходового триггера и пефвьм К-входом второго многрвз одового триггера, выход второго инвертор соединен со вторьгм 3-входом

первого многовходового триггера и вторым К-вхрдом второго многовходового триггера, выход формирователя импульсйв соединен с первым входсЛ элемента ШШ, второй вход которого соедйнен со входом тактовой частоты преобразователя, а выход - с синхроннзиру1дщими входами многовходовых триггеров.

Источники информацииj принятые во внимание при экспертизе

(прототип).