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

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1

Изобретение относится к автоматике и вы числительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников ин- .. формации с цифровым вычислительным устройством.

Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие параметрический генератор точного отсчета (ТО), выходы которого подключены к двум входам формирователя кода ТО, датчик грубого отсчета (ГО), выхода которого подключены к входам формирователя кода ГО 1.

Недостатком известного преобразователя является малый диапазон допустимого рассогласования отсчетов. V . Швестен также преобразователь, coдepжaщIdi раметрический генератор точного отсчета, вьЬ ходы которого через блок синхронизации подключены к блоку преобразования временного i интервала в код, другой вход которого соединен с генератором импульсов 2.

Недостатком такого преобразователя является низкая точность, вьиванная нестабильностью вращения двигателя параметрического генератора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержаишй параметрический генератор ТО, выходы которого подключены к двум входам формирователя кода ТО, третий вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к одним входам блока согласования отсчетов, датчик ГО, выхбды которого подключены к двум входам формирователя кода ГО, третий вход которого соединен с одним выходом параметрического генератора ТО, а выходы формирователя ГО подключены к другим входам блока согласования отсчетов, выход которого подключен к четверто15му входу формирователя кода ГО 3J.

Недостатком известного преобразователя является малый диапазон допустимого рассогласования отсчетов.

Цель изобретения - расигарение даапазона

20 рассогласования отсчетов преобразователя.

Поставленная цеЛь достигается тем, ш в преобразователь утпл поворота вала в код, содержащий параметрический генератор точ39ного отсчета, выходы которого подключены к двум входам формирователя кода точного отсчета, третий вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к одним входам блока согласования отсчетов, датчик грубого отсчета, выходы которого подключены к двум входам формирователя кода грубого отстета, третий вход которого соединен с одним выходом параметрического генератора точного отсчета, выход блока согласования отсчетов подключен к четвертому входу формирователя кода грубого отсчета, введены счетчик, элемент И и формирователь импульсов, первый и второй выходы формирователя кода грубого отсчета подключены соответственно к входу формирователя импульсов и одному входу элемента И, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к счетчику, нулевые установочные входы младших раэрядов счетчика соединены с выходом формирователя импульсов, а единичный установочный вход старшего разряда соединен с выходом датчика грубого отсчета, а выходы счетчика подключены к другим входам блока соЛасования отсчетов. На чертеже представлена структурная электрическая схема преобразователя. Преобразователь содержит параметрический генератор 1 точного отсчета (ТО), выходы . которого подключены к двум входа формир вателя 2 кода ТО; третий вход формирователя 2 соединен с генератором 3 импульсов, а выходы подключены к блоку 4 согласования Отсчетов. Выходы датчика 5 грубого отсчета (ГО) подключены к двум входам формирователя 5 кода ГО, третий вход которого соединен с одним выходом параметричес кого генератора 1, а четвертый вход соединен с выходом блока 4. -Первый и второй выход формирователя 6 подключены соответственно к входу формирователя 7 импульсов и одному входу элемента И 8, другой вход кото рого соединен с генератором 3 импульсов, а выход подключен к счетчику 9. Нулевые уста новочные входы младших разрядов счетчика 9 соединены с выходом формирователя 6, а единичный установочный вход старшего разря да счетчика 9 соединен с выходом датчика 4. Выходы счетчика 9 подключены к другим входам блока 4. Формирователь 2 кода ТО содержит триг10, которого подключен к элементу И 11, другой вход которого соединен с генератором 3, а выход подключен к счетчику 12. Формирователь 6 ГО содержит триг гор 13, выход которого подключен к элементу И-8 и к элементу И 14, другой вход которого соединен с выходом, параметричесОГО генератора 1, а выход через элемеит ИЛИ 15, другой вход которого соединен с ыходом блока 4, подключен к счетчику 16. Выход младшего разряда счетчика 16 подлючен к входу формирователя 7. Блок 4 сдгласования отсчетов содержит блок 17 сравнения и формирователь 18 одиночного импульса. Преобразователь работает следующим образом. Старт-импульсы с выхода параметрического генератора 1 ТО через элементы И 14 и i ИЛИ 15 поступают в счетчик 16 ГО. Число импульсов, поступающих в счетчик 16, зависит от временного интервала между маркерными сигналами статора и ротора датчика 5 ГО и, следовательнр, пропорционально углу поворота входного зала. Пена каждого импульл ТТ- ,- , са равна Ла - i где Р - коэффшдаент электрической редукции, равный числу полюсных делений параметрического генератора 1. В период заполнения старт-импульсами счётадка 16 ГО в счетчик 9 поступают импульсы от генератора 3 стабильной частоты, а выходные импульсы формирователя 7, срабатывающего от положительного и отрицательного фронтов триггера первого разряда счетчика 16, обнуляют счетчик 9. После формирования кода грубого отсчета, т.е. когда триггер 13 ГО перебрасывается в нулевое состояние и прекращается поступление стартимпульсов в счетчик 16, а импульсов от генератора 3 в счетчик 9, в последнем остается число, равное остатку от деления временного интервала между маркерными сигналами статора и ротора датчика 5 грубого отсчета на число старт-импульсов, поступающих в счетчик 16 грубого отсчета. Следовательно, содержимое счетчика 9 в конце формирования кода грубого отсчета должно быть приблизительно равно показанию счетчика 12 точного отсчета, так как счетчики 9 и 12 заполняются импульсами одного и того же генератора 3. Разряды счетчика 9 при этом выполняют функцию согласующих разрядов счетчика грубого отсчета, причем число согласующих разрядов оказывается равным числу разрядов счетчика 12 точного отсчета. После .формирования кода грубого отсчета в счетчике 16, кода тошого отсчета в счетчике -12 и кода остатка деления в счетчике 9, в блок 17 сравнения поступает сигнал от формирователя 18 одиночных импульсов. Блок 7 производит поразрядное сравнение кодов по большинству, начиная со старших разрядов. Если в результате сравнения выясняется, что содержание счетчика 9 превышает содер)жимое счетчика 12 точного отсчета, то к содержимому счетчика 16, грубого отсчета

прибавляется единица. Если же содержимое счетчика 9 не превышает содержимого счетчика 12 точного отсчета, то содержимое счетчика 16 остается без изменений.

Для нормальной работы преобразователя при менена предварительная выставка датчика 5 ГО относительно параметрического генератора 1 ТО таким образом, чтобы фазовая ошибка датчика 5 ГО относительно начала отсчета была одного знака. Это достигается выставкой нулевой точки фазовой характеристики датчика 5 ГО в сторону упреждения на величину Да/2, а перед началом формирования кода грубого отсчета маркерным сигналом статора датчика 5 ГО устанавливается в единичное состояние триггер старшего разряда счетчика 9.

Зона корректируюшей ошибки канала грубого отсчета зависит от числа сравниваемых разрядов и в пределе составит квант грубого отсчета.

В результате диапазон раххюгласования .отсчетов в преобразователе увеличивается.

Формула изобретенияjs

Преобразователь угла поворота вала в код, содержаший параметрический генератор точного отсчета, выходы которого подключены к двум входам формирователя кода точ- JQ ного отсчета, третий вход которого соединен с генератором импульсов, а выходы подключены к одним входам блока согласования отсчетов, датчик грубого отсчета, выходы которого подключены к двум входам формирователя кода грубого отсчета, третий вход которого соединен с одним выходом параметрического генератора точного отсчета, выход блока согласования отсчетов подключен к четвертому входу формирователя кода грубого отсчета, отличаюшийся тем, что, с цепью расширения диапазона рассогласования отсчетов, в него введены счетчик, элемент И и формирователь импульсов, первый и второй выходы формирователя код грубого отсчета подключены соответственно к входу формирователя импульсов и одному входу злемента И, другой вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен к счетчику, нулевые установочные входы младших разрядов счетчика соединены с выходом формирователя импульсов, а единичный установочный вход старшего разряда соединен с выходом датчика грубого отсчета, а выходы счетчика подключены к другим входам блока согласования отсчетов.

Источники инфор.хгаш1и, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР N 543970, кл. G 08 С 9/06, 1975 (прототип).