Импульсный преобразователь перемещения Советский патент 1981 года по МПК G08C9/00 

(5) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла по ворота в число-импульсный код. Известен преобразователь угла поворота вала в код, в котором сигналы датчика перемещения подаются на аналоговые демодуляторы, Kotopye выделяют огибающую выходных сигналов, сигналы с выходов демодуляторов поступают на модуляторы синусного и косинусного каналов. В качестве модулирующего напряжения используется напряжение с делителем частоты, коэф фициент деления которого определяетс требуемой разрешающей способностью. Сигналы с выходов модуляторов, имеющие структуру сигналов датчика перемещения, но с более низкой частотой несущей, подаются на фазирующий контур, где суммируются на общей нагруз ке у в результате чего получается сиг нал, приращение фазы которого пропор ционально приращению угла поворота вала. По перемещению сформированного из сигнала приращения фазы импульса относительно неподвижной шкалы с де-лителя частоты в блоке логики формируются импульсы перемещения П Недостаток данного преобразователя - пониженное быстродействие, вызванное переносом измерения на низкую частоту и большим количеством ступеней преобразования, а также сложность реализации тракта преобразования изза наличия аналоговых узлов (демодуляторы, модуляторы, фазируТощий контур) и делителя частоты с формирователем неподвижной шкалы. Известен преобразователь угла по- порота вала в код, содержащий датчик переме1цения, генератор, суммарновычитающий блок, фазочувствительные демодулятор ., формирователи, состоящие соответственно из усилителей, инвертирующих усилителей и триггеров, элементы объединения, устройство устранения ложной информации, состоящее 3 из инверторов и элементов совпадения блок форг-шрования кода и формирователь импульсов 23. Недостатком этого преобразователя является его относительно сложная структура построения,. так как вопросы получения многофазной системы сиг налов датчика, детектирования, умножения и усиления этих сигналов, формирования из них потенциальных сигналов с крутыми фронтами, устранения ложной информации, возникающей при качании ротора датчика и помехах, решаются отдельно и последовательно друг за другом. В результате этого снижается быстродействие известного преобразователя и увеличивается число связней между элементами. Наличие в тракте преобразования аналоговых демодуляторов, усилителей, инвертирующих усилителей и большого количества триггеров приводит к сложности реализации данного преобразователя. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия импульсного преобразователя перемещений. Поставленная цель достигается тем что в импульсный преобразователь перемещения, содержащий генератор, выход которого соединен со входом датчика перемещения, выходы которого со единены со входами суммо-вычитающего блока, инвертор, блок формирования кода и формирователь импульсов, введен блок логической обработки, восем входов которого соединены с выходами суммо-вычитающего блока, а девятый с выходом инвертора, вход которого соединен с одним выходом блока логической обработки, остальные четыре выхода которого соединены с сигнальными вводами блока формирования кода тактовый вход которого через формиро ватель импульсов соединен с выходом генератора. Блок логической обработки выполнен на четырех элементах ИЛИ и восьми эл ментах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вхсд каждого последующего элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен со вторым входом предыдущего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и одним входом блока, выходы пер вого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены через первый элемент ИЛ с первым выходом блока , второй выход которого соединен через второй элемент ИЛИ с выходами третьего и седьмого элементов ИСКШЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второго и шестого элементов ИСК ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через третий элемент ИЛИ соединен с третьим выходом блока, выход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с девятым входом блока, а выход с четвертым выходом блока, пятый выход которого соединен с выходом восьмого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. На чертеже изображена схема импульсного преобразователя перемещения. Преобразователь содержит датчик 1 перемещения, генератор 2, суммо-вычитающий блок 3 блок k логической обработки, блок 5 формирования кода, инвертор 6 и формирователь 7 импульсов. Блок k логической обработки содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИJW 8 - 15 и элементы ИЛИ 16 - 19. Блок 5 формирования кода содержит триггеры 20 и 21 и узел 22 определения направления. Импульсный преобразователь перемещения работает следующим образом. Выходные сигналы датчика 1 перемещения, преобразованные суммо-вычитающим блоком 3 в восемь сигналов со сдвигом моментов смены фазы несущей частоты ( аналогично сдвигу огибающихj на 22,5° относительно момента смены фазы несущей частоты одного из каналов датчика, поступают в блок логической обработки, который вместе с инвертором 6 реализует преобразование сигналов в соответствии со следующими логическими соотношениями вычитащего блока 3 моменты смены азы несущей частоты которых смещены а 22,5® соответственно. Сигналы S и S разнесенные руг относительно друга на 22,5 одаются на управляющие J и К-входы риггера 20 ссютветственно. Анало-. гичныё сигналы S и . о сдвинуые относительно сигналов S и , одаются на управляющие J и К-входы риггера 21. Переключение триггеров 0 и 21 осуществляется по тактовым -входам сформированными формироватеем 7 сигналами генератора 2. с выходов триггеров 20 и 21 снимаются сигналы, сдвинутые на 90 друг относительно друга и с учетверенной частотой по сравнению с частотой огибающих сигналов датчика 1 перемещения При этом одновременно с формированием сигналов произведено устранение ложной информации, возникающей как при ка мании ротора датчика перемещения отно сительно отсчетной точки, так и под воздействием внешних помех , Это дости гается логическим разнесением на 22,5 и исключением возможности одновременного прихода управляющих сигналов на J и К-входы триггеров 20 и 21, т.е. при любом характере ложной информации изменение сигнала происходит только на одном из управляющих входов триггеров, при этом на другом управляющем входе сигналы либо совсем отсутствуют,-либо не совпадают с импульсами опорной частоты на исполнительном входе и состояние триггера не меняется. Выходные сигналы триггеров 20 и 21 подаются в узел 22 определения перемещения. Формула изобретения 1. Импульсный преобразователь перем щения, содержащий генератор, выход ко торого соединен со входом датчика перемещения выходы которого соединены со входами суммо-вычитающего блока, инвертор, блок формирования кода и формирователь импульсов , отличающийся тем, 4TQ, с целью повы шения точности и быстродействия; преобразователя, в него введен блок логической обработки, восемь выходов которого соединены с выхода суммо8« вычитающего блока, а девятый - с выходом инвертора,вход которого оединен с одним выходом блока логиеской обработки, остальные четыре выхода которого соединены с сигнальыми входами блока формирования кода, актовый вход которого через формиователь импульсов соединен с выодом генератора. 2. Преобразователь по п. 1, о т личающийся тем, что блок логической обработки выполнен на четырех элементах ИЛИ и восьми элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход каждого последующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен со вторым входом предыдущего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и одним входом блока, выходы первого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены через первый элемент ИЛИ с первым выходом блока, второй выход которого соединен через второй элемент ИЛИ с выходами третьего и седьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выходы второго и шестого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через третий элемент ИЛИ соединены с третьим выходом блока, выход четвертого элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с девятым входом блока, а - с четвертым выходом блока, выход которого соединен с вывосьмого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ или. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР «Г «115691, кл. G 08 С 9/Oi, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР If «113517, кл. G 08 С 9/0, 1971 (прототип).