Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/00 

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления и в технике аналогоцифрового преобразования.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовращатель, выход которого через усилитель-ограничитель подключен к формирователю временных интервалов, другой вход которого подклю1ен к источнику опорного сигнала, а выход - к одному входу элемента И, другой вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход элемента И к счетчику .

Недостатком этого преобразователя является наличие погрешности, вызванной смещением уровня срабатывания усилителя-ограничителя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения и фазовращатель, вход и выход которого подключены к соответствующим нуль-органам, формирователь импульсов, триггеры, элементы ИЛИ и И, счетчик и шину управления 2.

Недостатком преобразователя является невысокая точность при работе в области 0°, так как возможны ошибки до 180 (мертвая зона).

Цель изобретения - повышение точности преобразователя путем исключения мертвых зон.

Поставленная цель достигается тем,

15 что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь синусоидального напряжения и фазовраща10тель, выход которого соединен с входом первого усилителя-ограничителя, первый выход которого соединен с первым входом первого триггера, вто391рой усилитель-ограничитель, вход которого соединен с выходом формирователя синусоидального напряжения, а выходы - с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом первого счетчика, третий, четвертый, пятый элементы И, второй, третий и четвертый триггеры и шину управления, введены второй счетчик и второй и третий элементы ИЛИ, причем выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, второй выход второго усилителя-ограничителя соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен со вторым входо первого счетчика, выход которого соединен с первым входом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход со вторым входом первого триггера и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом делителя частоты, второй и третий вь1ходы которого соединены со вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого триггера соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ, четвертого триггера и четвертого элемента И, вто рой вход которого соединен с четверты выходом делителя частоты, а выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход - с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с шиной управления и вторым входом четвертого триггера, первый выход которого соеди нен со вторыми входами второго тригге ра , второго элемента ИЛИ и с третьим входом первогО Триггера, второй выход четвертого триггера соединен с Первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен со вторым выходом первого усилителя-ограничителя, а выход - с третьим входом четвертого триггера. На фиг. 1 изображена блок-схема преобразователя угла поворота вала в код; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений преобразователя.

Преобразователь содержит генератор . Положительным фронтом с выхода 1 импульсов, делитель 2 частоты, фор- усилителя-ограничителя 6 (фиг. 2 ) мирователь 3 синусоидального напряжения, фазовращатель k, усилители-ограничители 5 и 6, триггеры 7-10, элечерез элемент 15 И триггер 10 устанавливается в состояние Ч (фиг. 22), потенциалом с выхода триггера 10 уста4менты 11-15 И, элементы 16-18 ИЛИ, счетчики 19 и 20 и шину 21 управления, Преобразователь работает следующим образом. В исходном положении триггеры 7 и 10 находятся в состоянии 1, а триггеры 8 и 9 - в состоянии О, счетчик 19 удерживается в положении О потенциалом с выхода триггера 7, в счетчике 20 записан результат предыдущего отсчета. После поступления запускающего импульса на шину 21 управления счетчик 20 и триггер 10 устанавливаются в положении 0. Положительным фронтом импульса со второго выхода усилителяограничителя 5 Сфиг. 2) триггер 7 устанавливается в состояние О, в счетчик 19 начинают поступать импульсы с частотой f. (N -- емкость счетчика 19, F - частота опорного сигнала) через элементы И 12 и ИЛИ 1б фиг. Во время второго полупериода сигнала с выходов усилителя-ограничителя 5 на вход элемента И 12 поступает по тенциал О (фиг. 2-§) , а на вход элеИента И 11 поступает потенциал 1 и на вход счетчика 19 поступают импульсы с частотой f. 2 f (фиг. 2Ж), таким образом сигнал с выхода счетчика 19 (фиг. 2м) на вход триггера 8 поступает в момент середины отрицательной полуволны опорного сигнала, триггер 8 устанавливается в состояние 1 и на вход счетчика 20 поступают импульсы с выхода делителя 2 частоты, с частотой ,j F (N,-, - емкость/ . счетчика 20) через элементы И 13 и ИЛИ 17 (фиг. 2,н) на вход триггера 9 с выхода триггера 8 поступает сигнал разрешения установки в 1. Положительным фронтом сигнала с выхода усилителя-ограничителя 6 (фиг. 2г) триггер 9 устанавливается в состояние потенциалом с выхода триггера 9 через элемент 18 ИЛИ триггер 8 устанавливается в состояние О, на триггер 10 подается разрешение установки в 1 на вход счетчика 20 поступают импульсы с частотой л - - л (фц,-. 2ш,е) с выхода делителя 2 частоты через элемент 1 И и элемент 17 ИЛИ. 59 навливаются в исходное состояние триггеры 7 и 9, потенциалом с выхода триггера 7 устанавливается в исходное состояние счетчик 19. Экономический эффект при использовании предлагаемого изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь синусоидальндго напряжения и фазовращатель выход которого соединен с входом пер вого усилителя-ограничителя, первый выход которого соединен с первым вхо дом первого триггера, второй усилитель-ограничитель, вход которого сое динен с выходом формирователя синусо идального напряжения, а выходы - с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом первого счетчика, третий, четрертый, пятыйэлементы И, второй, тре тий и четвертый триггеры и шину управления, от, личающийся тем, что, с целью повышения точности в него введены второй счетчик и второй и третий элементы ИЛИ, причем выходы первого и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, второй выход второго усилителяограничителя соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом первого счетчика, выход которого соединен с пер06вым входом третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ. а выход - с вторым входом первого триггера и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом делителя частоты, второй и третий выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого триггера соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ, четвертого триггера и четвертого элемента И, второй вход которого соединен с четвертым выходом делителя частоты, а выход - с. первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с шиной управления и вторым входом четвертого триггера, первый выход которого соединен с вторыми входами второго триггера и второго элемента ИЛИ и с третьим входом первого триггера, второй выход четвертого триггера соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом первого усилителя-ограничителя, а выход - с третьим входом четвертого триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Зверев А. В, и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., Энергия, 137, с. 154, рис. 78. 2. Авторское свидетельство СССР № 561210, кл. G 08 С 9/04, 1976 (прототип) .

.

XL

SL

г

/ftiiiiiiiniHiiniiiriiiiiiiintiininiiiiiiiininminiiiiniii iiiHiiiiiitiiiiiiiniiiiiiiiiiiiitHiiiiiiiiiiiiiiiiHiiiHiiiiiiiiiiiiiiiH

Л1( 1 I i I I I и 1 1 I 1 I I I I I I I I I I I I I И 1 I И

if

I 1 I I I

lllllllllH

tliliiLlIJi

fl

M H

0

ф1/г.2.

I I I I I 1

iilUilllll

(HUM

ill