Преобразователь угла поворота вала в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт.св. № 922853, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей преобразователя путем контроля его работы, в него введены первый и второй триггеры, элемент задержки, одновибратор и дополнйтель ный генератор импульсов, выход которого подключен к нулевому входу первого и С-входу второго триггеров, третий выход блока управления через последовательно соединенные элемент задержки и одновибратор подключен к D-входу первого триггера, С-вход которого соединен с четвертю выходом блока управления, а выход пощключей к D-входу второго триггера. (Л с

СОЮЗ GOBE rCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!))

4(SI) С 08 С 9 04

Ь- ;,--:,* .;- -, .-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

H АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AD ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 922853 (21) 3655702/24«24 (22) 24.10.83 (46) 15.04.85,Бюл. 1) 14 (72). Ю.Д.Иванов, Ал.В.Логинов и А.В.Логинов (71) Ленинградский ордена Ленина н ордена Красного Знамени механический институт (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 922853, кл. G 08 С 9/04, 1979 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт.св. Р 922853, отличающийся тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей преобразователя путем контроля его работы, в него введены первый и второй триггеры, элемент задержки, одновибратор и дополнительный генератор импульсов, выход «оторого подключен к нулевому входу первого и С-входу второго триггеров, третий выход блока управления через последовательно соединенные элемент задержки и одновибратор подключен к D --входу первого триггера, С-вход которого соединен с четвертым выхОдом блока управления, а выход подключен к.2-входу второго триггера.

4 1150638 2

Изобретение относится к автомати- ной информации при отказе отдельных ческому контролю и преобразованию блоков. перемещений в код, а именно к преоб- Цель изобретения — расширение функразователям угла поворота вала в код. циональных возможностей преобразоваПо основному авт,св. У 922853 5 теля путем контроля его работы. известен преобразователь угла пово- Поставленная цель достигается тем, рота вала в код, содержащий фазовра- что в преобразователь угла поворота щатель, к первому и второму входам вала в код введены первый и второй которого подключены выходы источни- триггеры, элемент задержки, одновибка квадратурных напряжений, генера- 1g ратор и дополнительный генератор имтор импульсов высокой частоты, выход пульсов, выход которого подключен . которого соединен с первыми входами к нулевому, входу первого и С-входу элементов И, выходы. которых подклю- второго триггеров, третий выход блочены соответственно к первому и вто" ка управления через последовательно рому входам счетчика, регистр, ин- 15 соединенные элемент задержки и одноформационные входы которого соедине- вибратор подключен к Э -входу первого ны с.выходами счетчика, формирова- триггера, С-вход которого соединен тель импульсов, четыре ключа и блок с четвертым выходом блока управления, управления, сигнальные входы первого а выход подключен к Р -входу второго и второго ключей соединены соответ- 2О триггера.. ственно с первым и вторым входами На фиг. 1 приведена структурная фазовращателя, сигнальные, входы тре- схема предлагаемого преобразователя; тьего и четвертого ключей соединены на фиг. 2 — структурная схема варисоответственно с первым и вторым вы- анта технической реализации блока. ходами фазовращателя, выходы ключей р5 управления; на .фиг. 3 - диаграммы соединены между собой и подключены работы преобразователя. к входу формирователя импульсов, Преобразователь угла поворота вавыход которого соединен с входом ла в код содержит источник 1 квадраблока управления, первый, второй, турных напряжений, фаэовращатель 2, третий и четвертый выходЫ котоРого первый, второй, третий и четвертый соединены соответственно с управляю- ключи 3 - 6, формирователь 7 импульщими входами пеРвого, втоРого, третье- сов, блок 8 управления, первый и втого и четвертого ключей, пятый и шес- рой элементы И 9 и 10,.генератор 11 той выходы блока управления подклю- импульсов высокой частоты, счетчик чены соответственно к вторым входам 12, регистр 13, элемент 14 задержки, первого и второго элементов И, седь- З5 одновибратор 15, первый и второй мой выход блока управления соединен триггеры 16 и 17 и дополнительный с входом сброса .счетчика и входом генератор 18 импульсов низкой чассинхронизации регистра. тоты.

Блок управления выполнен из после- Блок 8 управления содержит первый довательно соединенных двух тригге- и второй триггеры 19 и 20, одновибров, одновибратора и дешифратора, ратор 21 и дешифратор 22, вход 23 вход первого триггера соединен с вхо- первого триггера 19, выход 24 однодом блока управления, выходы первого вибратора 21, первый, второй, третий и второго триггеров соединены соот- и четвертый выходы 25 - 28 дешифраветственно с первым и вторым входами 45 тора 22 и выход 29 первого тригге:дешифратора, первый и второй выходы ра 19. которого соединены соответственно На диаграммах фиг, 3 позициями 30 с первым и вторым выходами блока уп- и 31 обозначены сигналы на первом равления, третий выход дешифратора и втором входах фазовращателя 2, поподключен к третьему и шестому выхо- 5О зициями 32 и 33 — сигналы на первом дам блока управления, четвертый вы- и втором выходах фазовращателя 2, ход которого соединен с четвертым позициями 34 - 37 - напряжения на выходом дешифратора, а пятый выход управляющих входах соответственно соединен с выходом первого триггера, первого, второго, третьего и четвервыход адновибратора подключен к седь-55 того ключей 3 — 6, позицией 38 — вымому выходу бйока управления f1). ходной сигнал одновибратора 15, позиНедостатком известного преобразо- цией 39 — выходной сигнал генератователя является появление недостовер- ра 18 импульсов низкой частоты и по-

638 4 входом второго разряда счетчика 12, т.е. каждый импульс, поступающий на второй вход счетчика 12, оказывает.. такое же действие, как два импульса, поступающие на его первый вход. Напряжение "1" на выходе 27 дешифратора 22 открывает ключ 5 и на вход, формирователя 7 поступает напряжение с первого выхода фазовращателя 2.

При переходе этого напряжения через нулевое значение (позиция 32, на фиг.З при t=t ) на выходе формироваг теля 7 появится импульс, триггер 19 перейдет из нулевого состояния в единичное и на выходе 28 дешифратора 22

При прохождении этого напряжения через нулевое .значение из положитель-45 ного в отрицательное (позиция 31, на фиг 3 при tt» на выходе формирователя 7 вновь появится импульс, по которому триггер 19 установится в нуле.вое, а триггер 20 в единичное состоя-50 ние. При таком состоянии триггеров

19 и 2О "1" установится на выходе 2? дешифратара 22. "0" на выходе 29 триггера 19 закроет элемент И 9, а " 1" на выходе 27 дешифратора 22 откроет 55 элемент И 10 и через него на второй вход счетчика 12 поступят импульсы генератора 11. Этот вход является

3 1150 зицией 40 - выходное напряжение первого триггера 16.

Преобразователь работает следующим образом, На входы фазовращателя 2 от источ5 ника 1 подаются квадратурные напряжения 30 и 31. При этом на выходах фазовращателя 2 появляются квадратурные напряжения 32 и 33, сдвинутые относительно напряжений 30 и 31 источника 1 на угол поворота вала фа" зовращателя 2. Пусть триггеры 19 и 20, образующие двухразрядный двоичный счетчик, находятся в нулевом состоянии. Тогда на выходе 25 дешиф« 1 ратора 22 будет сигнал "1", а На ос- тальных выходах дешифратора 22 — сигналы "0" (позиции 34 — 37 на фиг.З при t=0). В этом случае элементы

И 9 и 10 закрыты и на входы счетчика 12 не проходят импульсы генератора 11. Через открытый ключ 3 на вход формирователя 7 поступает напряжение с первого выхода источника

1 квадратурных напряжений.

При переходе напряжения на входе формирователя 7 через нулевое значениЕ из положительного в отрицательное (позицня 30, на фиг. 3 при t=t „) на выходе формирователя 7 появляется короткий импульс, который поступает на вход 23 триггера 19. Триггер 19 переходит нз нулевого состояния в единичное. Сигнал " 1" с выхода 29 триггера 19 отпирает элемент И 9 по второму входу и через элемент И 9 на первый вход счетчика 12 начинают поступать импульсы генератора 1 1.

Сигнал " 1" появляется также на выхо.— де 26 дешифратора 22, который открывает ключ 4, и на вход формировате- 4О ля .7 поступает напряжение с второго выхода источника 1, установится потенциал "1" а на остальных выходах дешифратора 22 - потенциалы "0". При этом элемент И 10 закроется, элемент И 9 откроется .и импульсы генератора 1 1 начнут поступать на первый вход счетчика 12. Кроме того, ключ 5 закроется, а ключ 6 откроется и на вход формирователя 7 поступит напряжение с второго выхода фазавращателя 2.

При переходе напряжения с второго выхода фазовращателя 2 через нулевое значение из положительного в отрица" тельное (позиция 33, на фиг.3 при

t--t ) на выходе формирователя 7 поя22 вится импульс, в результате чего триггеры 19 и 20 вернутся в нулевое состояние, на выходе 25 дешифратора

22 вновь появится сигнал " 1", ключ 6 закроется, а ключ 3 вновь откроется.

Закроется элемент И 9 и импульсы генератора 11 не будут поступать на входы счетчика 12.

Перепадом напряжения на выходе триггера 20 из единичного состояния в нулевое запускается одновибратор

21, на выходе 24 которого формируется импульс. По заднему фронту этого импульса происходит перезапись кода из счетчика 12 в регистр 13 и обнуление счетчика 12. На этом цикл преобразо- вания угла поворота вала фазовраща-. теля 2 в код заканчивается. Результат преобразования хранится в регистре 13 до окончания следующего цикла.

Если до окончания очередного цикла преобразования генератор 18 импульсов низкой частоты выработает управляющий импульс (позиция 39, на фиг.З), то по переднему фронту этого импульса в триггер 17 записывается предъгдущее состояние триггера 16 и триг;гер 16 устанавливается в нулевое со стояние. По истечении установленного

В 115О6 времеии задержки после прохождения заднего Фронта иапряавиия на управляющем входе ключа 5 (позиция 36, на фиг. 3) выходным сигналом элемен" та 14 задержки запускается одновиб- 5 ратор 15, вырабатывающий импульс длительностью ь (позиция 38, на фиг.3).

При нормальной работе устройства интервал времени между задними фронтами напряжений на управляющих входах ключей 5 и 6 составляет четвертую часть периода Т„ изменения сигналов источника 1 квадратурных напряжений. Величину задержки,, выбирают такой, чтобы выполнялось равен- !5 ство 7 + — — †. Тогда при исправнос1 2 . ти источника 1, фазовращателя 2, ключей 3 — 6, формирователя 7 и блока

8 управления, а также линий связи между ними задний фронт напряжения 20 на управляющем входе ключа 6 совпа.— дает примерно с серединой выходного импульса одновибратора 15. Напряжение с управляющего входа ключа 6 поступает на С-вход триггера 16, à 25 выходной сигнал одновибратора 15 " на Р -вход триггера !6. При нормальной работе преобразователя в момент перепада напряжения на управляющем входе ключа 6 из состояния " 1" в зо нулевое в триггер 16 заносится единичный потенциал. По очередному управляющему импульсу генератора 18 состояние триггера 16 переписывается в триггер 17. Период Tg повторения.импульсов генератора 18 выбирают не менее 2 Т„,. Тогда при нормальной работе преобразователя на выходе триггера 17 будет сохраняться единич38 Ь ный потенциал, прелставляющий собой сигнал исправности.

Погрешности источника 1 квадратурных напряжений приводят к отклонению разности фаз между выходными сигналами фазовращателя 2 от Ti/2. Поэтому длительность Выходного импуль са одновибратора 15 выбирают исходя иэ допустимых погрешностей источника 1. Если погрешности источника 1 превысят заданный уровень, то задний фронт напряжения на управляющем входе ключа 6 не совпадает но времени с действием импульса одновибратора 15 и в триггер 16 запишется нулевой сигнал. Аналогично в триггер

16 будет записываться нулевой сигнал в случае неисправностей линий связи фазовращателя 2 с источником 1 или с ключами 3 - 6, а также при неисправности ключей 3 — 6, формирователя 7 или блока 8 управления. По очередному управляющему импульсу генератора 18 в нулевое состояние будет устанавливаться также триггер 17, сигнализируя о наличии неисправности в преобразователе. При этом код угла поворота вала, хранящийся в регистре 13, будет ошибочным и не используется.

В результате существенно повышается достоверность преобразователя угла поворота вала в код.

Помимо индикации достоверности выходного кода выходной сигнал триггера 17 можно исйользовать для управления подключением дублирующего преобразователя угла поворота вала в код.

1 3 50638

1150638

Составитель А.Смирнов

Редактор Ю.Ковач Техред Т.дубинчак Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2147/38 Тираж 611 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по,делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул..Проектная, 4