Преобразователь угловых перемещений в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/04 

{ ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД.,

I

Изобретение относится к автоматкке и может найти применение в цифровых системах измерения и преобразования угловых перемещений.

По основному авт. св. N 601731 известен преобразователь угловых перемещений в код, содержащий соединенный с объектом фазовращатель, выход которого соединен с одним из входов формирователя стробирующих импульсов, выход которого подключен к одному из входов регистра точного отсчета,блока согласования и регистра грубого отсчета, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика точного отсчета, один из выходов которого через формирователь опорного напряжения соединен с входом фазовращателя, выходы блока coi- ласования соединены с входами счетчика грубого отсчета, другие выходы счетчиков точного и грубого отсчета через соответствующие регистры подключены к входам блока нндикации.

ВЫХОД счетчика точного отсчета соединен с другим входом блока согласования, а парафазный выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом формирователя стробирующих импульсов ij.

Недостатком преобразователя является его невысокая точность из-за низкой помехоустойчивости так как появление хотя бы одного ложного строб-импульса ведет к ошибке в работе преобразователя, равной цене младшего разряда счетчика грубого отсчета.

Цель изоберетения - повышение точности преобразователя угловых перемещений в код путем повышения его помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угловых перемещений в код введен блок прерывания, первый вход которого соединен с первым входом блока согласования, второй вход - с третьим выходом согласования, третий и метвер тый входы объединены соответственно с тертьим и четвертым входами блока согласования и соединен с вторым и третьим выходами счетчика томного отсчета, а выход блока прерывания соединен с пятым входом блока согласования. Блок прерывания -содержит триггер и регистр первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока прерывания, третьий и четвертый входы которого соединены с входами триггера, выход которого соединен с третьи .входом регистра, четвертый вход ко торого соединен с четвертым входом блока прерывания, а выход регистра является выходом блока прерывания, На фиг . 1 изображена функциональная схема преобразователя угловых перемещений в код; на фиг. 2 структурная схема блока прерывания и вариант исполнения блока согласования; на фиг. 3 -временные диаграммы, поясняющие работу преобразовате:ля. Преобразователь угловых перемещений в код (фиг.1) содержит изнеряе. мый объект .1, фазовращатель 2, форми рователь 3 опорного напряжения питания фазовращателя, генератор тактовых импульсов, формирователь 5 стро рующих импульсов, счетчик 6 точного отсчета, регистр 7 точного отсчета, блок 8 согласования, учетчи 9 грубого отсчета, регистр 10 грубого отсчета, блок 11 индикации, и блок 12 прерывания. Блок 12 прерывания (фиг.2)содержит триггер 13 и регистр И. Блок 8 согласования (фиг.2) содержит триггеры 15 и 16, регистры 17 и 18, формирователи 19 и 20 импул)5сов сложения и вычитания и элементы ИЛИ 21 и 2 Преобразователь работает следуюдцим образом. Тактовая последовательность ТИ1 генератора тактовых импульсов (фиг подается на сметчик 6 точного отсчета емкостью N, с нулевой ячейки кото рого снимаются имульс с частотой сп Фазовращатель запитывается напряжением 0 частотой f формирователя 3 опорного напряжения. Фаза напряжения 0 фазовращател) 2 определяется положением его ротора, вращающегося с частотой fjjifj. В момен ты перехода синусоидального напряжения и через О в положительном направлении формирователь 5 генерирует строб-импульсы с частотой ffcri Wft i3 синхронизируемые тактовыми импульсами ТИ2, сдвинутыми относительно ТИ1 на полпериода. Канал точного отсчета работает в следующем порядке. Счетчик 6 точного отсчета заполняется тактовыми импульсами ТИ1. Стробимпульс с выхода формирователя 5 переносит в регистр 7 точного отсчета число, записанное в счетчике 6, которое образует код точного отсчета. .Если ротор фазовращателя 2 неподвижен, значение кода точного отсчета не меняется. При движении ротора вправо или влево строб-импульсы смещаются в интервале опорных импульсов и переменный интервал между ними изменяется в соответствии с частотой f f, . Для формирования импульсов грубого отсчета счетчик 6 точного осчета на ; каждый опорный импульс вырабатывает п импульсов (О , .. ., I ,. . . ,k, . . . ,п-1) , приходящих поочередно на каждую из п его ячеек. Сигналы с нулевой, 1-й, и к-й ячеек управляются триггерами 15и 1б блока 8 согласования и блока 12 прерывания. Последовательность строб$1мпульсов fp поступает в эти же блоки. Строб-импульсы считаются верными (истинными) если частота их поступления fn. незначительно отличается от опорной частоты, т.е. если поступает в интервалах от k-ro до нулевого и от нулевого до 1-го импулы сов счетчика 6 точного отсчета.Если же строб-импульс приходит в середине периода опорной частоты, т.е. в интервале от i-ro до k-ro импульоэв счетчика 6, есть все основания считать его ложным, т.е. вызванным помехами. Поэтому же строб-импульсы, которые приходят в интервале времени , разрешенные блоком В согласования, формируют импульсы сложения и вычитания, заполняющие счетчик 9 грубого отсчета. Строб-импульсы, приходящие в интервале времени от до k-ro импульсов, формируют в блоке 12 прерывания импульсов сброса,который подается на пятый вход блока 8 со ласования, препятствуя переносу информации в счетчик 9 грубого отсчета.

При отсутствии помех и вращении ротора фазовращателя 2 в направлении поля число строб-импульсов, приходящихся на один период U,, , равно двум причем в следующем за переходом фазы через ЗбО° периоде и ппервый из этой пары строб-импульсов расположен в интервале от нулевого до 1-го, а второй - в интервале от k-ro до п-го импульсов счетчика 6 точного отсчета (фиг.2, 3 а) . В этом случае первый строб-импульс записывается в регистр 17 а второй- в регистр 18 и с приходом нулевого импульса на шины вывод О , регистров 17 и 18 и на вход фор гирователя 19 импульсов сложения, на выходе появляется импульс сложения, который записывается в счетчик 9 грубого отсчета (фиг. 1) и на элемент ИЛИ 2, сбрасывая в нуль регистр 17 по шине Сброс.

Пусть теперь ротор фазовраща/еля 2. вращается против поля. При этом число строб-импульсов, приходящихся на один период опорного напряжения, равно нулю, а первый стробимпульс расположен в интервале от k-ro до п- го импульса в предшествующем переходу фазы через ЗбО° периоде опорного напряжения, тогда как второй строб-импульс расположен в интервале от нулевого до 1-го импульса во втором (5Ьсле переходов через ЗбО периоде опорного напряжения (фиг. 3 б). В этом случае первый строб-импульс записывается в регистр,18, а второй - в регист 1 7 и с приходом 1-го импульса на шины Вывод Г регистров 17 и 18 и на вход формирователя импульса вычитания, на его выходе появляется импуль вычитания, который записывается в счетчик 9 грубого отсчета от элемента ИЛИ 22, обнуляет регистр 18 по шине Сброс.

Далее рассматривается работа преобразователя в условиях помех.

Как показано на фиг. 3 в, наличие ложных троб-импульсов (показаны пун ктиром) в разрешенном интервале от k-ro до 1-го импульсов не показывает влияния на величину числа, записанного в счетчик 9 грубого отсчета.

Каждый ложный импульс сложения или вычитания сразу компенсируется сигналом противоположного знака. С появлением импульса вне разрешенного интервала триггеров 15 и 16 (с 1-го no.k-ый импульсы) регистр 13 блока 12 прерывания сбрасывает в нуль регистры 17 и 18 блока 8.

Сдвиг между тактовыми последовательностями ТЙ1 и ТИ2 исключает совпадение fof,n fenЭкономический эффект от использования предлагаемого преобразователя обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

ф|/2.2

Фаг. J