Преобразователь перемещения в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/00 G08C9/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в преобразователях перемещения в код, когда источником информации о перемещении служит Фазовращатель, в том числе многополюсный.

Известны накапливающие преобразователи перемещения в код, содержащие последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, формирователь сигнала питания- фазовращателя, фазовращатель, умножитель частоты, а также два фазовых компаратора и реверсивный счётчик. Максимальная скорость контролируемого перемещения этим преобразователем зависит от полосы пропускания резонансных каскадов умножителя частоты и, например, при работе его с многополюсным линейным фазовращателем - индуктосином, имеклцим полюсное деление 2 мм, не превышает 0,3-0/5 м/с. Статическая же скорость преобразования в основном ограничена временной и температурной нестабильностями параметров умнржителя j Ij.

Наиболее близким По технической сущности к изобретению является преобразователь перемещения в код, содержащий последовательно соединенные

генератор импульсов, делитель частоты, формирователь сигналов питания фазовращателя, фазовращатель, формирователь фазового импульса, элемент И, ИЛИ и регистр кода f 2.

Однако за цикл преобразования, равный периоду напряжения, питающего фазовращатель, в известном преобразователе возможно формирование толь10ко одного импульса приращения фазы, а поэтому и изменение состояния счетчика, фиксирукяцего этот импульс, только на единицу младшего разряд. Следовательно, с применением, на15пример, многополюсного фазовращат ля - линейного имдуктосина с полюсным делением 2 мм, генератора иштульсов, частотой 10 Гц, делителя частоты, имеющего выходную частоту им20пульсов , во избежание потерь информации о перемещении максимальная скорость контролируемого перемещения данным преобразователем не .должна превышать 2 мм/с.i

25

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе содер-

30 жащем генератор импульсов, выход ко-

Topbro через последовательно соединенные первый делитель частоты, формирователь сигналов питания фаэовра,щателя и фазовращатель соединен с вдом формирователя фазового импульса первый, второй элементы И с объеди ненными входами и третий элмент И, введены триггеры,четвертый элемент И и второй и третий делители частоты, выходы которых соединены с нулевыми входами первого и второ го триггеров соответственно, инверсные выходы первого и второго триггеров соединены с вторым и третьим входами второго элемента И, выход .формирователя фазового импульса соединен со счетным входом третьего , триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с единичными входами первого и второго триггеров прямой выход первого триггера сое-; динен с вторым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом второго делителя частоты, прямой выход второго триггера соединен с тре1ьим входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом третьего делителя частоты, выход генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И и вторыми входами третьего и четвертого элементов И.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя/ на фиг. 2 - диаграммы напряжений, пояс няющие его работу.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты формирователь 3 сигналов питания фазовращателя, фазовращатель 4, формирователь 5 фазового импульса, триггеры б, 7 и 8, элементы И 9-12 и делители частоты 13 и 14.

На фиг. 2 и - импульсы генёрато ра 1 импульсов; и, - напряжение на входе фазовращателя 4, выходной сигнал фазовращателя; участок В соответствует перемещению подвижной части фазовращателя относительно неподвижной в одну сторону, S,acTOK С - в другую сторону J Ид иг ульсы перехода через ноль выходного сигнала фазовращателя на входе триггера б со счетным входом Ug- и Ug - сигналы на прямом и инверсном выходах триггера б U и Ug- пачkи импульсов на входах делителей 13 и 14 соответственно; U сигналы на прямом и инверсном выходах триггера 7,, U и U - на прямом и инверсном выходах триггера 8J - пачки импульсов приращения фазы в. одну сторону; пачки импульсов приращения фазы в другую :торону.

Преобразователь работает следующим образом.

Учитывая, что коэффициенты деления всех делителей частоты равны в состоянии, когда нет перемещения подвижной части фазовращателя относительно его неподвижной части участок А на диагра1 мах фиг. 2, длительность положительных импульсов на прямых или инверсных выходах триггеров 7 и 8 равна длительности отрицательных импульсов на тех же выходах и равна периоду питающего фазовращатель сигнала. При этом тактовые импульсы от генератора 1 импульсов не проходят на выход элементов И 9 и 12.

При движении подвижной части фазвращателя 4 относительно его неподвижной части в одну (участок В на диаграммах) или другую (участок С сторону (фиг. 2) перекрываются положительные импульсы соответственно с инверсных или прямых выходов триггеров 7 и 8. На участках перекрытия положительных импульсов создаются условия для прохождения тактовых импульсов через элемент И 12 или элемент И 11. Длительность пачек тактовых импульсов U,j или U каждый раз оказывается равной величине приращения фазового сдвига выходного сигнала фазовращателя 4 за прошедший период. Суммарная же длительность всех пачек равно общему фазовому сдвигу выходного сигнала фазовргцдателя с начала перемещения подвижной части фазовращателя относительно его неподвижной части. Таким образом, преобразователь, обладая высокой разрешающей способностью, позволяет получить информацию о величине перемещения без потерь при перемещенииПОДВИЖНОЙ части фа.зовращателя относительно его неподвижной части до необходимого положения со скоростью, значительно большей, чем с известными преобразователями.

Практически эта скорость соответствует изменению фазы выходного сигнала фазовращателя на 0,25-0,5 периода за его период. Например, пр использовании преобразователя с генератором тактовых импульсов частотой 5000 кГц, линейным индуктосином в режиме фазовращателя с полюсным делением 2 NW, делителями с коэффициентом деления 2000 (частота питания индуктосина 2,5 кГц) разрешающая способность преобразователя составляет 0,001 мм, а возможная максимальная скорость перемещения подвижной части индуктосина относите;1ьно его неподвижной части 1,252,5 м/с, т.е. более, чем в 50 раз выше, чем у-известного.

Формула изобретения 1}реобраэователь перемещения в код, содержащий генератор импульсов , выход которого через последовательно соединенные первый делитель частоты, формирователь сигналов питания фазовращателя и фазовращатель соединен с входом формирователя фазового импульса, пердалй, второй элементы И с объединен ми первыми входами и третий, элемент И, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в преобразователь введены , четветый.элемент И и второй и третий делители частоты, выходы которых соединены с нулевыми входами первого и второго триггеров соответственно, инверсные выходы первого и второго триггеров соединены с втоЕ«м и третьим входами второго элемент;а И, выход формирователя фазового импульса соединен со счетным входом третьего триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с единичными входами первого и второго триггеров, прямой выход первого триггера соединен с вторым

входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом второго делителя частоты, выход второго триггера соединен с третьим

входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом третьего делителя частоты, выход генератора импульсов соединен с первым входом

второго элемента И и вторыми входами третьего и четвертого элементов И. Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе 1.патент США 3626397, -х

кл. G 11 В 5/04, опублик, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 439834, кл. G 08 С 9/00, 1973 ( прототип).