Устройство для преобразования угла поворотавала в код

 

3II286

Со!аз Советских

Соииели тических

Ресоуолик!

К АSTOPÑÊÎÌÓ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

33в1!си мое QT 3BT. C iläåòå 1l CTH;1 X

Заявлено 19,Х33.1969 (№ 1386821 18-24) ,!Г 1х С в8с 9 00 !. 0 .!; 7, 30

" пр:.соед: пением заявки,хе—

Ка!Иитет оо дела!и изооретеи,i! и откри!тий при Совете !т!Ииистроо

СССР

1ьрпорптет—! Спуол.!коза 1!о 09.V333.1971. Бюллетень хЪ 24

33-.3 опубл1!кива!!и!! эп1!с!!!1пя 25.. х.1971

4 (1х 681.325 (088.8) !

Автор изобретения

A. Д. Вельт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

Предлагаемое устройство относится к области автоматики и вычислительной техники для преобразования углового положения вала в код.

Известны устройства для преобразования угла поворота вала в код, содержащие преооразователь угол-код и реверсивный счетчик.

Однако они имеют низкую точность преооразования и сложную конструкцию.

В предлагаемом устройстве, с целью повышения точности преобразования, установлен логичеокий блок, один выход которого соединен с входом прямого счета реверсивного счетчика, а другой с входом реверсивного счета, а вход подключен к выходам двух старших разрядов преобразователя угол-код.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — то же, функциональная схема.

Устройство состоит из входного вала 1, преоб!!азовагсля угол-код 2, логического блока,у, реверсивного счетчика 4.

Выход логического блока состоит из двух кliналов — канала выдачи сигнала смены макс;1мального значения кода на выходе преобразователя угол-код на минимальное и канала выдачи сигнала смены минимального значения кола ва выходс преобразователя угол-код на максимальное. Выход логического блока соед:1нсн со 13ходом реверсивного счетчика таким образом, 1то выходной канал выдачи сигнала смены и;!ксимального значения кода на минимальное логического блока соединен с каналом прямого счета реверсивного счетчика, а выходной канал выдачи сигнала смены минимального значения кода на максимальное логиче;кого блока соединен с входным каналом реверсивного счета реверсивного счетчика. Выход реверс;!вного счетчика, число выходных канаJo лов которого равно числу его разрядов соединен; выходными клеммами устройства 5 и об;!азуст clаршие разряды выхода предлагаемо"о у;тройства. Выход преобразователя уголкод,:!пело выходных каналов которого равно

1б ч!!слу его разрядов, также соединен с выход-!!! !а!1! клем! х!ах!и pTj)ойства ll ooj)331 ет млад1 I!le,.13зряды выхода предлагаемого преооразо. !! т е, 1 я .

Логи !ескпй блок состоит из триггеров 6 — 9 и

2о вентилей 10 — 16. Реьорсивный счетчик состоит из триггеров 17, 18 и вентилей 19 — 26. Все вентпл!! имеют временную память по потенциаль1IЬ!Х! 311ÃÍÅ1Ë3 ll.

Прп повороте входного вала в направлении

>.-, увеличен;!я значений кода, на выходе преобразователя угол-код происходит последовательное с дпскретом в одну единицу младшего разряда увеличение значений кода до получения макс !мального значения кода, после чего мак:,Q симальнос значение кода меняется на мини311286

3)альнос П13и смснс зlаксимальнОГО значения кода на выходе преобразователя угол-код на м иним алънос лОГичсский олок 13ыдает единичныйй импульс по каналу выдачи сигнала смены максимального значения кода на минимальное.

Этот импульс попадает на вход прямого счета реверсивного счетчика. Реверсивный счетчик просчитывает этот импульс и увеличивает значение кода на своем выходе на единицу младшего разряда. При дальнейшем поворотс входНОГО Вала В том жс нап13авлении зна Iения 1 Ода на выходе преобразователя угол-код снова увеличиваются от минима "IbHol o до максимального с дискрстом в единицу младшего разряда, после чего снова происходит смена максимального значения кода на минимальное и снова рсве13сиВныи счстчик увели lивает значение кода на выходе Ila единицу младшего разряда и т. д. до получения единиц во всех разрядах реверсивного счетчи ка.

При вращении входного вала в противоположном направлении происходит последовательное с дискрстом в единицу младшего разряда уменьшение значений кода на выходе преобразователя угол-код до получения минимального значения кода. После чего происходит смена минимального значения кода па

3! я к с и 3 а л ь н О с. П р и с м с н е .1! и н и 31 а л ь н О Г 0 3 и а I спия кода на 3!а ксизlальное лОГ!! Iес! :Ии Олок !3ырабатьгваст единичный импульс по каналу выдачи сигнала смены минимального зпа )ения кода на максимальнос. Этот импульс попадает на вход реверс !вного счста реверсивного счстч)гка. Резерсивный cHñò÷èê просчигь!васг пмHi чьс В 1)еВерс и Вном не)Г)13 авлсни и и 3 х)епьп)11 ст значение кода на своем выходе на един:!цу младшего разряда. При дальнейшем повороте входного вала в том же направлении значение кода на выходе преобразователя угол-код сноВа уменьшается с дискретом в единицу младшего разряда от максимального до минимального, после чего снова происход))Г смена минимального значения на максимальное и ревсрсивный счетчик уменьшает значение кода на выходе на единицу младшего разряда и т. д. до получения нулей во всех разрядах реверсивного с)етчика.

Таким образом, реверсивный счетчик считает разность между угловым перемещением входного вала в прямом и реверсивном направлениях. При этом .цена единицы младшего разряда:реверсивного счетчика соответствует такоч)у угловому перемещению входного вала, при котором на выходе преобразователя угол-код происходит последовательная с дискретом в единицу младшего разряда, смена всех 2" значений кода. Логический блок и реверспвный счетчик имеют цепи сброса в нулевые состояния.

На фиг. 2 изображено предлагаемое устройство для преобразования угла поворота вала в десятиразрядный код. Входом устройства является входной вал восьмиразрядного преобразователя угол-!код, с выхода которого снимается параллельный импульсный циклический код. Логический 0 IQK выраоатывает сигналы смены максимального значения циклического кода на выходе восьмиразрядного преобразователя угол-код на минимальное и минималь5 ного на максимальное по двум его старшим разрядам а и 0, где а является старшим из них, Рсверсивный счетчик !двухразрядный) имеет вход прямого и вход рсзерсивного счета.

На выходные клеммы устройства 6 поступа)от

1О сигналы с выхода прсооразователя угол-кол и выхода реверсивного счетчика. При повороте входного вала в направлении увеличения значений кода происходит последовательное с дискрстом в единицу младшего разряда увели15 ченис значений кода восьмиразрядного преобразователя угол-код от минимального до максимального. Затем максимальное значение кода меняется на минимальнос с повторение цикла увеличения значений кола. 1И)!амика

20 смены значений кода в дзух старших раз;)ядах а и в при изменении восьмиразрялного циклического кода от минимального ло 3!!!Кс)1мального значсн«й приведена I3 табл. 1.

Таблица 1

0 0

0 1

"0 1 1

1 0

Прп повороте входного вала в угловых пределах, 13 которых разряды а и b имеют нулезыс значения кодов, триггеры 6 и 7 находятся в нулевых состояниях, так как на нулсвыc входы этих триггеров поступает сигнал ft, представляющий им)пульсы, следующие с некоторой заданной частотой. На единичные жс входы эти; триггеров импульсы не поступают 13 соотвстст,!о вии с нулевыми значениями кода двух старших разрядов 8-ми разрядного преобразователя угол-код. Выходы триггеров 6 и 7 соединены с потенциальными зходами венгилей 10, 11, 12.

На импульсные Входы этих вентилей поступает сигнал опроса fz, представляющий импульсы, си)гхронные с импульсами сигнала Jt, и имеющие положительный сдвиг во времени ио отношениto к импульсам сигна.Ià /! При нулевых состояниях триггеров 6 и 7 открытым является

5р вентиль 10, вентили 11 и 12 закрыты. Их!пульсы с выхода вентиля 10 подтверждают пулевое состояние триггера 9, проходят через открытый вентиль 13 и устанавливают триггер 8 в едиIIHчнос состояние. При дальнейшим повороте

55 входного вала разряд а сохраняет нулевое значение, а разряд b принимает единичное значение (сз!. табл. 1). При этом на нулевой вход триггера 7 продолжают поступать импульсы сигнала ft, а на единичный вход поступают им110 пульсы с разряда b, синхронные с импульсами сигнала ft, с положительным одвигом во времени относительно импульсов сигнала /1, Но большим, чем у импульсов сигнала / . Поэтому триггер 7 сигналом f периодически сбрасы55 вается в нулевое состояние из единичного со31 1286

Таблица 2

1

1

0

0 стояния, в которое он устанавливается сигналом разряда b. Триггер б остается в нулевом состоянии. Опрос вентилей 10, 11, 12 происходит посче установки триггера 7 в единичное состояние. Теперь только вентиль 12 выдает импульсы на выходе, а вентили 10 и 11 закрыты. Сигнал с выхода вентиля 12 подтверждает нулевое состояние триггера 9 и сорасывает в нулевое состояние триггер 8. При дальнейшем повороте входного вала в том же направлении код разряда а также принимает единичное значение (см. табл. 1). Теперь триггеры б и 7 периодически синхронно устанавливаются в единичные состояния. Попрежнему импульсы выдает только вентиль 12, так как в момент опроса вентилей!О, 11, 12 открыт только вентиль 12.

Состояния триггеров 8 и 9 остаются нулевыми.

При дальнейшем повороте входного вала в том же направлении разряд а кода сохраняег слини шос значение, а разряд b кода принимает нулевое значение. Триггер 7 устанавливается в нулевое состояние, вентиль 12 закрывается, а вентиль 11 открывается. Сигнал с выхода вентиля 1(подтверждает нулевое состояние триггера 8 и поступает на открытый вентиль 14. Сигналом с выхода вентиля 14 триггер 9 устанавливается в единичное состояние. Вентиль 15 открывается. При дальнейшем повороте входного вала код на выходе восьмиразрялного преобразователя угол-код достигает максимального значения. При этом код разряда а по-прежнему имеет единичное, а кол разряда b — нулевое значения. При дальнейшем повороте входного вала 1 происходит смена максимального значения кода на выходе восьмиразрядного преобразователя угол-кол 2 на минимальное. Коды разрядов а и b принимают нулевые значения. Триггеры б и 7 устанавливаются в нулевые состояния. Вентиль 11 закрывается, а вентиль 10 открывается. Первым импульсом с вентиля 10 триггер 9 сбрасываетая в нулевое состояние и этот же первый импульс через вентиль 15 за счет его временной памяти поступает во входной канал прямого счета реверсивного счетчика 4 на вентили 19 и и 20, после чего вентиль 15 закрывается и импульсы не пропускает. Двоичный кол íà Bblxoде реверсивного счетчика увеличивается на единицу младшего разряда. При дальнейшем говороте входного вала в том же направлении весь описанный цикл повторяется до тех пор, пока на выходе реверсивного счетчика значения кода во всех разрядах будут равны единице. При наличии во всех разрядах кода реверсивного счетчика дальнейший поворот входного вала в напра влении увеличения значений ко да возможен только до достижения максимального значения кода на выходе 8-ми разрядного преобразователя угол- код, после чего входной вал должен остановиться или поворачиваться в обратном направлении, так как в противном случае произойдет переполнение реверсивного счетчика. При повороте входного вала из положения, при котором коды на выходе восьмиразрядного преооразователя угол )

65 кол, и реверсивного счетчика имеют максимальные значения, в направлении уменьшения значения кода динамика изменения кода разрядов а и b восьмиразрядного циклического кола представлена в таол. 2.

Для положения входного вала, при котором кол разряда а единичный, а код разряда b— нулевой, импульсы выдаются вентилем 11, вентили 10 и 12 закрыты. Триггер 8 находится в нулевом состоянии, а триггер 9 — в единичном.

После перехода входного вала в положение, пр, котором колы разрядов а и b имеют единичные значения, импульсы выдаются только вентилем 12. Триггер 9 сбрасывается в нулевое состояние. После перехода входного вала в положение, прп котором код разряда а имеет нулевое значение, а разряд Ь вЂ” единичное, зентиль 12 продолжает выдавать импульсы.

Триггеры 8 и 9 находятся в нулевых состояниях. Вентили 1<3 и 14 открыты. При дальнейшем повороте входного вала после перехода

его в положение, прп котором коды разрядов а и b имеют значения, импульсы выдает только вентиль 10. Триггер 8 устанавливается в единичное состояние, триггер 9 остается в нулевом состоянии, вентиль 14 закрывается. То же будет и при достижении входным валом положения, при котором код преобразователя уголкод примет минимальное значение. При смене минимального значения кода на максимальное кол разряда а принимает единичное значение, а код разряда b — нулевое значение. При этом импульсы выдает только вентиль 11. Первый импульс с выхода вентиля 11 сбрасывает триггер 8 в нулевое состояние н этот же первый импульс проходит через вентиль 1о за счет его внутренней временной памяти и далее во входной канал реверсивного счета реверсивного счетчика 4 на вечтили 28 и 24. Реверсивный счетчик уменьшает значение кода на своем выходе на единицу младшего разряда. При дальнейшем повороте входного вала в том же направлении описанный цикл повторяется до тех пор, пока коды в разрядах реверсивного счетчика не примут нулевые значения. Таким ооразом, происходит преобразование угла поворота вала в десятиразрядный код при восьмиразрядном преобр а зова теле угол-код 2. При этом восемь младших разрядов выдаются на выход устройства в впле циклического кода и два старших разряда в виде двоичного кода. Сигнал сброс устанавливает триггеры 8, 9, 17, 18 в нулевые состояния. Этот же сигнал, при использовании предлагаемого устройства в какой-либо системе, воздействуя на привод врагцающпй входной вал, должен обеспечить era

3 И 286

T 0. > I > Ч Т О, С ! С Л Ь Ю П 0 Б Ы Ш Е Н И Я T O !! 1 O Г И П 1) С О О1э язова ния, В нез>! мстя нОВлен лОГический 0 пои. один выход которого соединен с входом прямоГО счета реверсивного счетчика, а дру ГО!!в

5 с входом реверсивного счета, а ВХОД ИОДклю lе к выходам дву старших разрядов прео!1разоЫЯТСЛЯ ГОЛ-КОД, установку В положение, 17ри котдр 0 м код!>! 17азрядов а и b имеют нулевые значения.

Предмет изoopетсния

Устройство для !7реооразования угла поворота вала в код, содержащее преооразователь угол-код, реверсивный счетчик, отли>!аюшееся

97иг f

1 ,7

-.2

1 !

1

СГроо !

L Г .

L г

1

6 ! !

Фиг. Z

Составитель Н. Дементьев

Текред Л. В. Куклина Корректор В. И. Жолудева

Редактор Е. Гончар

Заказ 5534 Изд № 1064, Тираж 473 Подиис:! !..

ЦНИИПИ Комитста !Io делам изобрстеиий и открытий ири Совете Министров CCCP

Москва, 7К-35. Раушская иаб., д. 4/5

Об IIIC I IIII rl 01и11Г:>;и1) 1я 1 ;ос! ромскосо >>!1Го! ">, Ii. il 5я IIC> IIC>I;1111

Г

1 !

1 ! !

1! !

1 ! ! !

1

1 ! ! !