Преобразователь угол-код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-КОД

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, предназначено для преобразования углового перемещения в код и может быть использовано в системах программного управления и в технике непрерывно-дискретного преобразования.

Известны преобразователи угол-код с промежуточным преобразованием в фазовый сдвиг, содержащие фазовращатель, генератор импульсов, схему совпадения и два нульоргана, в которых вход первого нуль органа соединен с входными клеммами устройства непосредственно, вход второго - через фазовращатель, а выходы подключены соответственно к входу триггера и входу двоичного счетчика 1.

Недостатком этих устройств является наличие частотной погрешности.

Известны также преобразователи уголкод с коррекцией частотной погрещности, содержащие блок питания, фазовращатель, два нуль-органа, соединенные с триггером, генератор импульсов, соединенный через элемент совпадения с разрядными входами двоичного счетчика, выходы которого подключены к первым входам элементов совпадения, вторые входы которых соединены с

выходами второго нуль-органа, выходы триггеров подключены к управляющим входам ключей, выход первого ключа через пикдетектор соединен с другим входом второго ключа, выход .которого через фильтр соединен с управляющим входом второго нульоргана 2.

Недостатком этого устройства является громоздкость корректирующего узла и недостаточно высокая точность из-за наличия

,Q такого элемента, как пик-детектор, так как сигнал на его выходе при изменении входного сигнала в сторону увеличения должен за короткое время достигать максимального значения и как можно дольще сохранять его. Кроме того, сигнал на выходе должен

15 резко измениться при изменении входного сигнала в сторону уменьшения.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что

20 в преобразователь угол- код, содержащий источник питания, соединенный с первым нуль-органом непосредственно и с вторым нуль-органом через фазовращатель, выходы нуль-органов соединены с входами триггера, выход которого соединен с первым входом ключевого элемента, выход ключевого элемента через первый фильтр низких частот подключен к управляющему входу второго нуль-органа, двоичный счетчик, разрядные выходы которого соединены с первыми входами элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходом второго нульоргана, и генератор импульсов, введены второй фильтр низких частот и компаратор, выход первого Нуль-органа подключен к разрядным входам двоичного , счетный вход которого соединен с генератором импульсов, последний разрядный выход - двоичного счетчика через второй фильтр низких частот соединен с первым входом компаратора, второй выход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход - с вторым входом ключевого элемента. На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя угол-код; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая его работу. Преобразователь содержит фазовращатель 1, источник питания 2, нуль-органы 3 и 4, триггер 5, генератор импульсов 6, двоичный счетчик 7, элемент совпадения 8, первый фильтр 9 низких частот, компаратор 10, ключевой элемент 11, второй фильтр 12 низких частот.. Устройство работает следующим образом, В момент перехода через ноль (с «- на «-f) питающего напряжения срабатывает (фиг. 2 а) нуль-орган 3, сигнал которого устанавливает счетчик 7 в ноль, после чего начинается новый подсчет импульсов, следующих с генератора тактовых импульсов. Этот же сигнал с нуль-органа 3 поступает на вход триггера 5. В момент перехода через ноль (с «- на « + ) напряжения с выхода фазовращателя 1 (фиг. 26) срабатывает нуль-орган 4, сигнал с которого возвращает триггер 5 в исходное состояние, в результате чего на его выходе сформирован импульс t, длительность (фиг. 2д) которого пропорциональна величине фазового сдвига выходного напряжения фазовращателя. Сигналом со второго нуль-органа 4 осуществляется считывание информации с двоичного счетчика 7 посредством элементов совпадения 8. Последовательность HMnyjjbcoB с выхода последнего разряда счетчика 7 (длительность импульсов tc -|-Тс, где Тс Tj, , То - время работы двоичного счетчика до заполнения; п - число разрядов двоичного счетчика, г.и.- период следования импульсов с генератора) с частотой „ питающего напряжения поступает на вход фильтра 9 низких частот, пропускающего постоянную составляющую этого сигнала. Компаратор 10 выдает разностное напряжение Up между опорным UOR и уровнем постоянной составляющей Цр. Разностное напряжение Up поступает на вход ключевого элемента 11, который открыт в течение времени txСледовательно, на его выходе имеет место последовательность импульсов (длительность i, амплитуда Up) с частотой f,,, которая поступает на вход фильтра 12, вы деляющего постоянную составляющую этого сигнала. Уровень постоянной составляющей и является корректирующим напряжением.. Оно подается на второй вход нуль-органа 4, в результате чего сигнал на его выходе появляется не в момент перехода через ноль напряжения с выхода фазовращателя 1, а с опережением на величину д t, т. е. в момент равенства напряжения U напряжению фазовращателя. Таким образом, частотная погрещность устраняется. Формула изобретения Преобразователь угол-код, содержащий источник питания, соединенный с первым нуль-органом непосредственно и с вторым нуль-органом через фазовращатель, выходы нуль-органов соединены с входами триггера, выход которого соединен с первым входом ключевого элемента, выход ключевого элемента через первый фильтр низких частот подключен к управляющему входу второго нуль-органа, двоичный счетчик, разрядные выходы которого соединены с первыми входами элементов совпадения, вторые входы которых соединены с выходом второго нульоргана, и генератор импульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повыщения точности преобразователя, в его введены второй фильтр низких частот и компаратор, выход первого нуль-органа подключен к разрядным входам двоичного счетчика, счетный вход которого соединен с генератором импульсов, последний разрядный выход двоичного счетчика через второй фильтр низких частот соединен с первым входом компаратора, второй выход которого соединен с источником опорного напряжения а выход - с вторым входом ключевого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Дроздов Н. А., Пятибратов А. П. Автоматическое преобразование и кодирование информации. М., «Советское радио, 1964, с. 200-204. 2. Авторское свидетельство СССР № 332487,.- кл. G 08 С 19/28, 1969 (прототип).

t±1