Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9/04 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

О П И С А Н И Е (») 525144

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.03.7 5 (21) 2117125/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

2 (5}) М, Кл.

С 08С 9/04

1 осударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано15.08.76.Бюллетень №30 (53) удК 621.314-. .24 (088.8) (45) Дата опубликования описания 11.10.76

С. В. Ходаковский, В. С. Покровский, Б. П. Комков и С. А. Заводчиков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Изобретение относится к автоматическо.лу упг>авленик и вычислительной технике, в астцости к устройствам, преобразующим угол поворота вала в цифровой код, и может применять.. я для преобразования угла поворота валов, ип.>шик>1иихся со скоростью, при которой nput>al. ие кодового эквивалента угла за время, равное одному циклу преобразования, не превышает иену младшего разряда преобразоваеля. 10 1

Известен преобразователь угол-код", содержаший генератор импульсов, делительчасЧOTI i, П «Ш «ТЕЛИ, фОРМИРОВатЕЛИ фаЗОВОГО имгуль д, реверсивный счетчик и вентиль(1) . тот и.. ; разовагель недостаточно надежен.

Наиболее» близким к изобретению является преобра.>ователь, содержа ций генератор импульсов, подключенный Ко входу делителя эстеты,,выходы KoTot)oI o подключены к ;::>изму:ходу первого элемента "И" и че- 20 .: блок питания вЂ” ко входу фазовращателя

i: п.>го отс к.та, выход которого соединен г, ходом формирователя фазового импульи,. н:;. : счетчик, регистры, фазовра :,а -л -. гру ого отсчета и схемы синхро- 25

2 низации (2). Однако и этот преобразователь не имеет высокой надежности.

1.1елью изобретения является повышение надежности работы путем охвата контролем всех его частей. B описываемом преобразователе это достигается тем, что в него дополнительно вводятся элементы "ИЛИ ", одновибратор, блок сравнения и дешифратор, вход которого соединен с выходом первого элемента "И", а выходы вЂ” с соответствующими входами элементов "ИЛИ", выходы которых подключены ко входам реверсивного счетчика, выход которого через одновибратор и блок сравнения подключен к двум входам второго элемента "И", третий вход которого соединен с выходом формирователя фазового импульса, а выход вЂ” со вторым входом первого элемента "И".

На чертеже показана блок-схема описываемого преобразователя.

Он содержит последовательно соединенные генератоо импульсов 1, делитель частоты 2, блок 3 питания фазовращателя, фазовращатель 4, формирователь 5 фазового импульса, элемент "И" 6, выход которого соединен с одним входом элемента "И" 7, другой вход кот рого подключен к выходу делителя частоты. Выход элемента "И" 7 связан cv входом дешифратора 8, представляющего собой схему совпадения на выб- 6 ранные кодовые комбинации, соответствующие определенным угловым положениям ротора фазовращателя, которые он занимает при своем вращении.

Число кодовых комбинаций выбирают, исходя из необходимой частоты контроля и скорости вращения датчика.

Выходы дешифратора 8, число которых равно количеству выбранных кодовых комбинаций (в данном случае четыре), посредст15 вом элементов "ИЛИ 9 и 10 подключаются к суммирующему или вычитаюшему входам двухразрядного реверсивного счетчика 1 1, последний устанавливается перед началом работы в исходное ("нулевое") состояние. Выходы счетчика связаны со входами блока сравнения 12 и входом одновибратора 13, причем íà одновибратор следует только сигнал с первого разряда счетчика. Выходы блока сравнения и одновибратора, которые предназначены соответственно для формирования разрешающих сигналов при наличии на выходе счетчика одной из двух кодовых комбинаций (00; 01) при изменении состояния первого разряда счетчика с периодом, определяемым скоростью вращения фазовращателя и количеством выбранных контрольных кодовых комбинаций, подключены ко входам элемента "И" 6

Съем кода угла производится с выходовэле- З» мента "И" 7. Сигналы с выхода блока сравнения и одновибратора используются для выработки сигнала неисправности преобразователя.

С генератора импульсов на вход делителя 40 частоты, имеющего коэффициент пересчета

21 где Il вЂ” число двоичных разрядов выходного кода преобразователя, поступают импульсы с частотой 1 ° При этом с выхода делителя снимаются сигналы в виде меандра с частотой следования которые следуют на вход блока питайия фазоврашателя, формирующего сунусоидальное напряжение с частотой - вЂ” > синхронизироg Tl ванное по фазе с импульсами делителя. Синусоидальное напряжение с блока питания поступает на вход фазовращателя. Синусоидальное напряжение с фазоврашателя, сдвинутое по фазе относительно входного напряжения на угол, пропорциональный углу пово- 55 рота входного вала, поступает на вход формирователя фазового импульса. Формирователь фазового импульса формирует фазовый импульс в момент перехода синусоидального напряжения через ноль от отрицательного ® значения к положительному. Сформированный импульс поступает на элемент "И" 6 и далее, если он открыт сигналом с выхода блока сравнения и одновибратора, следует на элемент "И" 7, на вторые входы которых поступают потенциалы с делителя частоты, на котором разворачивается во времени кодовая шкала преобразования.

Таким образом, с выходов элемента "И" 7 снимается код, соответствующий углу поворота ротора фазовращателя.

При исправности преобразователя на один оборот ротора фазовращателя на вход дешифратора последовательно поступают контрольные кодовые комбинации, на которые он настроен. При этом на выходах дешифратора также последовательно вырабатываются сигналы, которые через элементы "ИЛИ" 9 и 10 попеременно проходят на суммирующий и вычитающие входы реверсивного счетчика, установленного в исходное ("нулевое" ) состояние перед началом работы.

Допустим„ что в зависимости от углового положения ротора фазовращателя в первый момент вырабатывается сигнал на том выходе дешифратора, который связан с суммирующим входом реверсивного счетчика. Этотсигнал,проследовав через элемент "ИЛИ" 9, изменяет исходное состояние счетчика и записывает в нем код 01. В следующий момент при возникновении на входе дешифратора очередной контрольной кодовой комбинации на его соответствующем выходе вырабатывается сигнал, который через элемент

"ИЛИ" 10 поступает на вычитающий вход счетчика и возвращает его в нулевое" состояние и т.д.

Работа схемы при выработке в первый момент времени сигнала, поступающего на вычитающий вход счетчика, происходит аналогично, так как в этом случае в него попеременно записывается только одна из двух кодовых комбинаций (0,1; ОО), которые поступают на блок сравнения, вырабатывающий при этом разрешающий сигнал на прохождение фазовых импульсов через элемент

"И" 6. Одновременно с этим на элемент

"И" 6 поступает разрешающий сигнал с выхода одновибратора, который запускается при изменении состояния первого разряда счетчика с периодом, определяемым скоростью вращения фазовращателя и количеством контрольных кодовых комбинаций за один оборот.

Выход из строя генерат.л:а импульсов, делителя частоты, блока ия фазовращателя, фазовращателя, форм : .::,ателя фазового импульса, элементов "И" 6 и 7 приводит кис525144

Составитель И. Загорбинила

Техред И. Ковач Корректор Д. Мельниченко

Редактор Л. Тюрина

Заказ 5041/580 Тираж 723 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кажению кодовконтрольных кодовыхкомбинаций, кнарушениюочередности их прихода на вход дещифратора контрольных кодов. При этом изменяется установленный порядок прохождения сигналов на входсчетчика, вследст-5 вие чего на еговыходе формируются запрещенные кодовые комбинации 10; 1 1, вызываюа,ие выработку запрещающего сигнала на выходе блока сравнения. Кроме того, одновибраторвырабатывает запрещающий сигнал в том l0

=.лучае, если не происходитизменения кодана выходах элемента "И" 7; так как при этом, несмотря на то, что в счетчике может быть записана одна из разрешенных кодовых комбинаций, не происходит периодического изме- 5 нения состояния его первого разряда и не вырабатывается сигнал перезапуска одновибратора.

Описываемый преобразователь достаточно надежно работает, вследствие контроля исправности основных элементов.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий генератор импульсов, подключенный ко входу делителя частоты, выходы которого подключены к первому входу первого элемента "И" и через блок питанияко входу фазовращателя, выход которого соединен со входом формирователя фазового импульса, и реверсивный счетчик, о т л и ч аю шийся те - что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены одновибратор, блок сравнения, элементы "ИЛИ" и дешифратор, вход которого соединен с выходом первого элемента "И", а выходы вЂ” с соответствующими входами элеII If ментов ИЛИ, выходы которых подключены ко входам реверсивного счетчика, выход которого через одновибратор и блок сравнения подключен к двум входам второго элемента

"И", третий вход которого соединен с выходом формирователя фазового импульса, а выход вЂ” co вторым входом первого элемента И .

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Энергия, Л. 1974, с. 79.

2. Авт.св. № 366485, кл 6 08 С 9/04, 1971.