Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1981 года по МПК G08C9/04 

(5) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относится к автомати«е и вычислительной технике и может быть использовано в информационноИзмерительных системах для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известно устройство, содержащее сельсин, первичная обмотка которого соединена с источником напряжения питания, а вторичные обмотки через выпрямители - со входами переключателя, .формирователь кода октантов, входы которого соединены со вторичными обмотками сельсина и источником напряжения питания, а выходы - с управляющими входами переключателя, первый компаратор, вход которого подключен к источнику напряжения Питания, а выход через элемент И к одному из входов триггера, второй компаратор, входы которого подключены к источнику напряжения и входу переключателя, а выход - к другому входу триггера, выход которого соединен

С управляющим входом ключа, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к счетному входу счетчика, и блок управления, вход которого подключен к источнику напряжения питания, а выход - к установочному входу сметчика и управляющим входам формирователя кода октантов и эпемента И ГП .

Недостаток данного устройства 10низкое быстродействие, обусловленное необходимостью формирования напряжения постоянного тока из выходных напряжений сельсина за время, составляющее обычно несколько периодов напря15жений несущей частоты.

Наиболее близок к предлагаемому преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник напряжения питания, подключенный к первич20ной обмотке сельсина и опорным вхо-. дам формирователя кода октантов и фазоинвертора, вторичные обмотки сельсина подключены ко входам коммутатоpa и другим входам формирователя код октантов, одни выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, а другой выход - к управляющему входу фазоинвертора, выход которого подключен к первому компаратору, пиковый детектор, вход которого соединен с одним входом элемента аналоговой памяти , а выход подклю чен к единичному входу первого триггера , единичный выход которого подключен к другому входу элемента аналоговой памяти, выход которого под лючен к одному входу второго компаратора, выход второго компаратора под ключен к нулевому входу первого и еди ничному входу второго .триггеров, выход первого компйратора подключен к нулевому входу второго триггера, еди ничный выход которого подключен к од ному входу элемента И, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к счет икy, выход коммутатора подключен ко входу пикового детектора, а выход фазоинвертора подключен к другому вхо ду второго компаратора Г21. Время измерения в таком преобразователе равно периоду напряжения несущей частоты. В ряде практических случаев такое быстродействие н остаточно. Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник напряжения питания, подключенный к первичной обмотке сельсина и опорным вхо дам формирователя кода октантов и фазоинвертора, вторичные обмотки сельсина пЪдключены ко входам коммутатора и другим входам формирователя кода октантов, одни выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, а другой выход - к управляющему входу фазоинвертора, выход которого подключен к первому компаратору пиковый детектор, вход которого соединен с одним входом элемента аналоговой памяти, а выход подключен к еди ничному входу первого триггера, единичный выход которого подключен к другому входу элемента аналоговой памяти, выход которого подключен к одному входу второго компаратора, выход второго компаратора подключен к нулевому входу первого и единичному входу второго триггеров, выход первого компаратора подключен к нулевому входу второго триггера , единичный выход которого подключен к одному входу элемента И, другой вход которого соедийен с генератором импульсов, а выход подключен к счетчику, введены два вы- прямителя, выход коммутатора через пер-; вый выпрямитель подключен ко входу пикового детектора , а выход фазоинвертора через второй выпрямитель подключен к другому входу второго компаратора. На чертеже представлена структурная схема преобразователя. Преобразователь угла поворота вала в код содержит сельсин 1 , первичная 9бмотка которого соединена с источником 2 напряжения питания, а вторичные обмотки - со входами коммутатора , формирователь 1 кода октанта, &ХОДЫ которого соединены со вторичными обмотками сельсина I и источником 2 напряжения питания, а выходы - с управляющими входами.коммутатора 3 и входом коммутатора 5 через фазоинвертор б, второй вход которого подключен к источнику 2 напряжения питания, пиковый детектор 7, выход которого подключен к единичному входу триггера 8, единичный выход которого соединен с управляющим входом элемента 9 аналоговой памяти. Йыход элемента 9 аналоговой памяти подключен к одному из входов компаратора 10, а , выход компаратора 10 - к нулевому вхо.ду триггера 8 и единичному входу триггера 11, нулевой вход которого подключен к выходу компаратора 5, а выход - к управляющему входу элемента И 12, другой вход которого соединен с выходом генератора 13 импульсов, а выход - со счетным входом счетчика 14. Вход выпрямителя 15 подключен к выходу коммутатора 3, а выход - ко входам пикового детектора 7 и элеента 9 аналоговой па.мяти. Вход вы рямитвля 16 подключен к выходу фаоинвертора 6, а выход - к другому ходу компаратора 10. Преобразователь работает следуюим образом. Выходные напряжения сельсина потупают на коммутатор 3 и формироваель кода октантов, который формиует три старших разряда кода узла, игналы управления коммутатором 3 и игнал управления фазоинвертором 6 оторый в четных сектантах инвертирут подаваемое на его вход напряжёие источника 2 питания, а в не.четных - работает как обычный повторитель, пропуская напряжение источника 2 на входы компаратора 5 и выпрямителя 16 без изменения гюлярнбсти.

Выпрямители 15 и 16 предназначены для выделения абсолютных значений выходных напряжений коммутатора 3 и фазоинвертора 6.

В интервале t« - t времени, соответствующем измерению выходного на пряжения 15 от нулевого до максималь ного значения, элемент 9 аналоговой памяти работает в режиме слежения за изменением текущего значения этого напряжения. В момент времени t , соответствующий максимальному амплитудному значению напряжения, срабатывает пиковый детектор 7, импульс с выхода которого устанавливает триг гер 8 в положение 1 и переводит элемент 9 аналоговой памяти в режим хранения максимального значения выходного напряжения выпрямителя 15В момент времени tn, соответствую щий равенству напряжений на входах компаратора 10, последний срабатывает в импульс с его выхода, перебрасы вет триггер 8 в исходное положение, вновь переводя элемент 9 аналоговой памяти в режим слежения, устанавливает триггер 11 в положение 1, при котором элемент И 12 открыт и тактовые импульсы с выхода генератора 13, проходя через элемент И 12, заполняют счетчик 1. В момент времени ta, соответствующий переходу напряжения с выхода фазоинвертора 6 через нулевое значение (из положительной облас ти в отрицательную) , срабатывает компаратор 5, импульс с выхода которого перебрасывает триггер 11 в исходное положение, поступление тактовых импульсов в счетчик И прекращается, а фиксируемый в нем код соответствует младшим разрядам выходного кода.

Во втором полупериоде напряжения источника 2 последовательность действия аналогична рассмотренной выше. При этом стоп-импульс формируется компаоатором 5 в момент времени t, соответствующий переходу выходного напряжения фазоинвертора 6 из отрицательной области в положительную.

9 7б9«

Предлагаемый преобразователь позволяет за каждый период напряжения питания произвести два отсчета угла поворота, что вдвое увеличивает его 5 быстродействие по-сравнению с известным.

Формула изобретения

19 Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источник t aпpяжeния питания, подключенныйк первичной обмотке сельсина и опорным входам формирователя кода октантов и фазоинts вертора, вторичные обмотки сельсина подключены ко входам коммутатора и другим входам формирователя кода октантов, одни выходы которого подключены к управляющим входам коммутато39 РЗ 3 другой выход - к управляющему входу фазоинвертора, выход которого подключен к первому компаратору, пиковый детектор, вход которого соединен с одним входом элемента аналого25 ой памяти, а выход подкга)чен к единичному ВХОДУ первого триггера , едиИичный выход которого подключен к другому входу элемента аналоговой памяти , выход которого подключен к од. ному входу второго компаратора, выход второго компаратора подключен к нулевому входу первого и единичному входу второго триггеров, выход первого компаратора подключен к нулевому входу второго триггера, единичный выход

39 Которого подключен к одному входу элемента И, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к счетчику, отличающийся тем, что, с целью

повышения быстродействия, в него введены два выпрямителя, выход коммутатора через первый выпрямитель подключен ко входу пикового детектора, а выход фазоинвертора через второй вы прямитель подключен к другому входу второго компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское cвидeтeльctвo СССР № 651333, кл. G 08 С 9/0+, 1977 (прототип).