Преобразователь кода в угол поворота вала

 

О П И С А Н И Е 394749

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 31.V.1971 (№ 1661187fl8-24) с присоединением заявки №

Приоритет

M. Кл. Н 03k 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам иэоеретеиий и открытий

Опубликовано 22.VI I 1.1973. Бюллетень № 34 УДК 681.325(088.8)

Дата опубликования описания 15.1.1974

Авторы изобретения

A. Б. Кметь, В. А. Погрибной и М. А. Раков

Физико-механический институт АН Украинской ССР

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГОЛ ПОВОРОТА ВАЛА

Изобрстеипе относится к области цифровых следящих систем и может быть использовано в устройствах автоматического вывода информации из ЦВМ.

Известны преобразователи .кода в угол поворота вала.

Известное устройство содержит фазовращатель, формирователь, импульсов, генератор чисел, схемы «И», m входовую схему

«ИЛИ», триггеры, дифференциальный усилитель и схему «запрет».

Недостатком известного устройства является невысокая точность преобразования кода в угол поворота. Целью предлагаемого устройства является повышение точности преобразования позиционного кода в угол поворота вала.

В,предлагаемом преобразователе кода B угол поворота эта цель достигается благодаря тому, что в него введены двухвходовые схемы «ИЛИ», элементы задержки, дополнительныс схемы «И», инвертор и сумматор— усилитель. Выход m-входовой схемы «ИЛИ» соединен с первыми входами двухвходовых схем «ИЛИ» и первым входом, первой дополнительной схемы «И». Вторые входы двухвходовых схем «ИЛИ» соединены с первым входом второй дополнительной схемы «И»,и выходом первого формирователя, Выход каждой двухвходовой схемы «ИЛИ» через элемент задержки соединен с единичным, входом соответствующего триггера, нулевые входы которых соединены со входом, генератора чисел и через второй формирователь — с источ5 ником опорного напряжения фазовращателя, а единичные выходы — со вторым и входамп дополнительных схем «И», выход первой из которых соединен,с первым входом, а выход второй через инвертор — со вторым входом

10 сумматора — усилителя, который соединен своим выходом со входом двигателя, постоянного тока.

На фит. 1 показана функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 — временные за15 висимос пи напряжений в основных узлах преобразователя.

Преобразователь кода в угол поворота вала включает в себя генератор чисел 1 с m выходами, mсхем «И» 2,,т-входовую схему

20 «ИЛИ» 8, триггеры 4 и 5, двигатель 6 постоянного тока,,фазовращатель 7, формирователи и мпульсов 8 и 9, двухвходовые схемы

«ИЛИ» 10 и 11, элементы задержки 12 и 18, дополнительные схемы «И» 14 и 15,,пнвертор

25 16 и сумматор-усилитель 17. В качестве генератора чисел может быть иопользован, например, ждущий многофазный мультивпбратор.

m-разрядный,позиционный код в виде напряжения U,» на одной из m входных шин пре30 образователя кода в угол поступает на соот394749

Ветствующие входы схем «И» 2. Выход roc напряжение Х схемы «ИЛИ» 3 поступает ка первые входы двухвходовых схем «ИЛИ» 10 и 11 и на,первый вход схемы «И» 14. Отформированное выходное напряжение Х, фазовращателя 7 подается ка вторые входы логических схем «ИЛИ» (О,и 11 и rr;r первый вход дополнительной схемы «И» 15. Сброс триггеров 4 и 5 осуще ствляется отформировакными им пульсами опорного напряжения Хо, фа- 10 зов ращателя 7, следующими с частотой j

Выходные напряжения схем «ИЛИ» 10 и 11 через элементы задержки 12 и И поступагот на единичные входы триггеров, единичные выходы которых соединены со вторыми вхо- 15 дами схем «И» 14 и 15. Выходное напряжение У схемы «И» 14 и выходное напряжение с преобразованным знаком — Y схемы «И»

15 поступают на вход сумматора — усилителя

17, выходное нап ряжение Z которого поступает на управляющую обмотку двигателя 6.

Выходными всличинами преобразователя являются дискретный угол поворота ротора фазовращателя а и на пряжение Х2, фаза (p кото рого принимает дискретные значения в зависимости от номера дискретного устойчивого положения преобразователя. чСхема преобразователя работает счeдуюш)им образом.

При поступлении .постоянного напряжения ч0

U» ка любую из т входных ш ин, соединенных со входами схем «И» 2, на выходе, схемы

«ИЛИ» 3 появляются импульсы напряжения

Хь синфазные с им пульсами, гекерирующимися ка соответствующем выходе генератора чисел 1, С помощью генератора чисел 1, схемы «И» и схемы «ИЛИ» входной позиционный код U» преобразуется в последовательность импульсов Xr, фаза которых пр пнимает одно из т дискретных значений в зависимо- 40 сти от того, на ка кую пз т входных шнп подано напряжение U„, В случае, когда U„,появилось на нулевой входной шине (значение входного кода равно 00...0) сдвиг фаз

45 между импульсами Хо и Х1 равен О. Если прп этом сдвиг фаз <р между и1мпульсами Х, и Х2 та кже равен О (что .имеет место в результате отработип значспия входного кода), то последние будут одновременно поступать на 50 входы, схем «ИЛИ» 10 и П и через элементы,задержки 12 и 18 с временем задсрсжкп т, выбранным равным длительности импульса, — на единичные входы триггеров 4 и 5.

Следовательно, на вторые входы схем «И» 55

14 и 15 поступят на пряжения с единичных выходов триггеров 4 и 5,,запаздывающ|ие на время т относительно импульсов Х, и Х, поступавших на .первые входы схем «И» 14 и

15. Поэтому выходные напряжения У> и У 60 схем «И» 14 и 15 будут равняться нулю, в результате чего напряжение 2 на выходе суммато ра-усилителя 17 также равно О, а двигатель и вся система преобразователя находятся в покое (фланг. 2, инте рвал Π— Л). Ака- 65

4 логт:чная сигвуация будет иметь место и в результате отра.ror:,r .ë;oîoão другого значения входного кода (фиг. 2, пктервал  — Г). В случае подачи U,,- на другую входную шику сдвиг фаз р между импульсами Х и Х будет отличаться от О, и если временной сдвиг ме>кду ппмп превысит т, то о пережыющие импул1-,сы Х| и Х произведут становку триггеров

4 и 5 в положение «1» (с учетом времени:апаздывания т), .запаздывающие импульсы Х, или Х2 поступят на другой вход соответствующей схемы «И» 14 или 15, которая при этом сработает и подает соответствующий выходной сигнал У, непосредственно на первый вход или через иквертор 16 вь1ходное напряжение — Y — ка второй вход сумматора-усилителя 17. Выходное папряк ение сумматораусилителя 7 той или другой полярности, в зависимости от сработавшей схемы «И» 14 или

15, поступит на двигатель 6, который будет вращать ротор фазовращателя 7 в соответствующую сторону, что приведет к соответствующему измекению фазы импульсов Х и уменьшению сдвига фаз ср между импульсами Х!» Х до О. В этом случае система прсобразователя прекратит отработку r: находится в новом дискретном устойчивом положении, номер которого определяется номером входчой шпкы, па которую подано напряжение U,:,-.

Ha фиг. 2 (интервалы А — Б, Б — В, à — Д, Д вЂ” Е) показаны временные зависимости напряжений в основных узлах преооразователя при различных случаях отработки значений входного кода (различных сдвигах фаз между импульсами на пряжений Хо, Х1 и Хя).

Предмет изобретения ,Преобразователь кода в угол поворота вала. содержащий генератор чисел с т входами, соединенным:r с .первыми входами m схем

«И», ко вторым входам которых подключен исто кгик входного позтщионного кода, выходы схем «И» соединены с входами m-входовой схемы «ИЛИ», триггеры и двигатель постоянного тока, соедпненкый ипнематпчески с фазовращатслем и с формирователями импульсов, первый нз которых соединен с выходом фа зовр агца теля, orëè чающий сн тем, что, с целью повышения точности работы устройст|ва, в него введены двухвходовые схемы

«ИЛИ», элсмекты задержки, дополкительные схемы «И», инвертор и сумматор-усилитель, п ричем выход m-входовой схемы «ИЛИ» соединен с первыми входами двухвходовых схем

«ИЛИ» и первым входом .первой дополнительной схемы «И», вторые входы двухвходовых схем «ИЛИ» соединены с первым входом второй дополнительной схемы «И» и выходом первого формирователя, выход каждой двухвходовой cxcмы «ИЛИ» через элементы задержки соединен с единичным входом соотвстству|ощего триггера, нулевые входы которых соединены со входом генератора чисел и через второй формнроватсль — с источником

394749 6

Фиг. Е

Опор1нОГО напряжения фааовра1патс,1л, а eдиничные выходы — со вторым 1,вход11ми 10полнительиых схем «И», выход первой из которых соединен с первым входом, а выход в1-0-, о. и спев нвертОр — co bTopblxl входом

X \1Л.aTO.л-h Си:1птеЛЯ, НОТОРы11 СОЕДиНЕн Своим выходом,со входом двигателя постоянного

T O 1 1! . сдактоо Е. Семанова

Составитель М. Черенкова

Тскред Л. Ьогданова

KoppKToD К Лук

Заказ 3679/18 Изд. М 1885 Тпрагк 780 Подписное

ЦНЧИП11 Государстве. ного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раугиская наб., д. 475

Типо:рафзя, зр. Сапу ова, 2