Преобразователь угловых перемещений в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 526930

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.12.74 (21) 2081024/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 13.09.76 (51) М. Кл, G 08С 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР, (53) УДК 621.314.24 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Лобанов и В. Д. Розгон (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах, преобразующих угол поворота вала в код.

Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий датчик положения, через дискриминаторы уровня подключенный к элементам «ИЛИ», соединенным со схемой обраоотки сигналов (l j.

Однако известный преобразователь отлпчается недостаточной точностью работы устройства, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является преобразователь угловых перемещений в код, содержащий датчик положения и по числу каналов измерения элементы «И», выходы которых соединены с первыми входами триггеров соответствующего канала, и инверторы (2).

Указанное устройство также не обладает достаточной точностью работы.

Цель изобретения — повышение точности работы преобразователя угловых перемещений в код.

Это достигается тем, что в устройство введены дополнительные триггеры, элемент ЗИ—

НЕ, дополнительные элементы задержки, элемент 5И вЂ” НЕ, а в каждый канал измерения— элемент задержки, дифференцирующая цепь и пара элементов 2И вЂ” НЕ. Выходы датчика положения через дифференцирующие цепи каждого канала подключены к первым входам одного пз элементов 2И вЂ” НЕ каждой пары других каналов измерения и непосредственно соединены с входами элементов задержки каждого канала, выходы которых подсоединены к одним входам элементов И других каналов и к второму входу триггера каждого канала. Первый выход триггера связан с другими входами элементов И других каналов и

10 с входами элемента ЗИ вЂ” НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента 5И вЂ” НЕ, второй выход триггера каждого канала — с вторыми входами элементов 2И вЂ” HE каждого канала. Выходы одноименных элементов

15 2И вЂ” HE каждой пары каждого канала объединены и подключены соответственно к первому и второму входам дополнительных триггеров, выходы которых через дополнительные элементы задержки соединены с двумя вхо20 дами элемента 5И вЂ” НЕ, другие два входа последнего — к выходам элементов И первого и второго каналов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг, 2 — времен25 ные диаграммы его работы.

Преобразователь условных перемещений в код содержит датчик 1 положения, формирующий входные сигналы, сдвинутые во времени относительно друг друга и следующие по

30 трем каналам той или иной последовательнос526!) 30 ти В случае прямого или ооратного хода рабочего органа — входного вала. Канал измерения 1 включает элемент 2 задержки, дифференцирующую цепь 3, элемент И 4, триггер

5 и элементы 2И вЂ” НЕ6 и 7. Канал измерения II состоит из элемента 8 задержки, дифференцирующей цепи 9, элемента И 10, триггера 11 и элементов 2И вЂ” НЕ 12 и 13. Канал измерения III содержит элемент 14 задержки, дифференцирующую цепь 15, элемент И 16, триггер 17 и элементы 2И вЂ” HE 18 и 19.

Датчик 1 положения связан с элементами

2, 8, 14 задержки и дифференцирующими цепями 3, 9, 15. Выходы элементов задержки соединены с одними из информационных входов триггеров 5, 11, 17 и с входами соответствующих элементов И 4, 10, 16, к другим входам которых подключены неинвертированные выходы триггеров 5, 11, 17.

Инвертированные выходы триггеров соединены с первыми входами соответствующих элементов 2И вЂ” НЕ 6, 7, 12, 13, 18, 19, другие входы которых подключены к выходам дифференцирующих цепей 3, 9, 15.

Выходы элементов 2И вЂ” HE 6, 12, 18 подсоединены к одним входам триггеров 20 или

21, другие входы которых соединены с выходами элементов 2И вЂ” HE 7, 13, 19, выходы триггеров 20 и 21 через элементы 22 и 23 задержки — к одним входам элемента 5И вЂ” НЕ

24, к двум другим входам которого подключены выходы элементов И 4 и 10, а к iisiro iy входу элемента 5И вЂ” НЕ 24 — выход элемента ЗИ вЂ” НЕ 25, входы которого связаны с нсинвертированными выходами триггеров 5, 11, 17.

Инвертированный выход триггера 20 является выходом, указывающим направление перемещения рабочего органа, с выхода элемента 5И вЂ” НЕ 24 снимаются импульсные сигналы, количество которых пропорционально величине углового перемещения рабочего органа.

Работа устройства происходит следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 5, 11, 17 находятся в нулевом состоянии и на выходе элемента ЗИ вЂ” HE 25 нулевой уровень сигнала запрещает прохождение импульсов счета через элемент 5И вЂ” HE 24, С поступлением импульсов с датчика 1 положения при перемещении рабочего органа в прямом направлении, импульсы на элементы

2, 8, 14 задержки и дифференцирующие цепи

3, 9, 15 следуют в последовательности Ui, Uq, U, (фиг. 2). После первого же импульса первому каналу — Ui, импульс U4, образуемый из переднего фронта импульса Ui дифференцирующей цепью 3, не проходит через элемент

5И вЂ” НЕ 24, поскольку он закрыт и направление перемещения рабочего органа еще не определено.

Импульс Uq задержан по отпогпению к переднему фронту входного импульса Ui и, по)

1()

2о

) )

3()

3)

;)0

55 ()0 ()5 падая на информационный Вход триггера 5, устанаилшваст сго В состояние l.

С приходом следующего импульса U) Iio каналу ll импульс (.)6, сформированный из его переднего фронта, вызывает срабатывание триггера 5 и, проходя через элемент 2И вЂ” НЕ

6, открывает его и поступает на один из входов триггера 20, На первом выходе устройства возникает импульс U7, появление которого свидетельствует о перемещении рабочего органа в прямом направлении.

Импульс U8, сформированный из задержанного переднего фронта импульса U>, устанавливает триггер 11 в состояние «1» и, проходя через элементы И 4 и 16 устанавливает триггеры 5 и !7 в состояние «О», При этом с выхода элемента И 4 сигнал проходит через элемент 5И вЂ” НЕ 24 на выход устройства, образуя первый импульс счета U9. Так как при прохождении импульса Ui импульс счета не формировался ввиду того, что направление не было определено, с приходом импульса U2 после установки триггера 20 в состояние «1» на выходе элемента 22 задержки формируется дополнительный импульс счета, проходящий через элемент 5И вЂ” НЕ 24 на выход устройства.

После прихода импульса Ug по каналу III аналогичным образом триггер 17 устанавливается в состояние «1», а триггеры 5, 11 сбрасываются в состояние «О». При этом подтверждается единичное состояние триггера 20 и формируется новый импульс счета Up. ДиагpBMMI)I III)III) льсОВ, постх паюгцих с ВыходОВ триггеров 5, 11 и 17 (соответственно Uip, Uii, UI2! представлены на фиг. 2.

При смене направления с приходом по третьему каналу вторичного импульса U3 с датчика 1 положения переброса триггера 20 не происходит, так как элементы 2И вЂ” HE заблокированы нулевым потенциалом инвертированных выходов триггеров 5, 11 и сигнал через них не проходит.

Сигнал U(4 не проходит через элементы

И 4 и 10, так как они заперты нулевым потенциалом с неинвертированного выхода триггера 17.

С приходом импульса U> работа происходит аналогично рассмотренному случаю прямой последовательности входных сигналов. После срабатывания триггера l l осуществляется сброс триггеров 5 и 17 через элементы И 4 и

16 и импульс Uq перебрасывает триггеры 20 и 21, затем через элемент И 4 сигнал проходит на выход устройства через элемент 5И вЂ” НЕ

24. При этом формируется дополнительный импульс счета U>, который отсутствовал при вторичном появлении сигнала U3, за счет срабатывания триггера 20 и элемента задержки.

Таким образом, при смене направления движения отсутствуют потери единицы дискретности кодируемой информации и олагодаря введению новых элементов и связей между ними данное устройство отличается более Высокой точностью работы, 5

526930

ГI> о р м у, I 3 II 3 0 () p c T c I I I I я

11рсобразоватсль угловых перемещений в код, содер>кащий датчик положения и 110 числу каналов измерения элементы «И», выходы которых соединены с первыми входап! триггеров соответствующего канала, о т л и ч и юшийся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены дополнительныс триггеры, элемент ЗИ--НЕ, дополнитсльныс элементы задержки, элемент 5ИНЕ и в каждый канал измерения введены элемент задержки, диффереш1ирующая цепь и пара элементов 2И- HL, причем выходы датчика положения через дифференцируюн1ие цепи каждого канала подключены к первым входам одного из элементов 2И вЂ” HE каждой пары других каналов измерения и непосредственно соединены с входами элементов задер>кки каждого канала, выходы KQTopblx подключены к одним входам элементов И дру! IIX Кс111;!;101: И К IITOPOilX ВХОД» ТРИГГС(>3 КажIОГО к>lнал1!, первый 13ь1 ход трllГГсра соединен с 3ph гн»и 1!ХО:1;!ми элементов I I др1 C11Х каналов и с I xo;!3»II элемента ЗИ вЂ” HL, выход которого подключен к первому входу элемента

5И вЂ” HE, второй выход триггера каждого канала соединен с вторыми входами элементов

2И--НЕ каждого канала, выходы одноименIIbI>; 3;IeIIeliTOB 2И вЂ” HE K3?Ii+OII II3pbl K3>li3010

Кана.13 Oá be+IIHellbl 11 подк I 10 le«b! Ооответст1о венно к первому и второму входам дополните, 1ьнblх тр11ГГepов, вы .Оды которых чepeз дополнительные элементы задержки соединены с двумя входами элемента 5И вЂ” НЕ. Друг11е два входа которого подключены к выходам

i5 элементов И первого и второго каналов.

I !сточн!1ке! пнфоpilа!111и, пр11ня тыc во Вниманиее при экспертизе:

20 1. Лвт. св, М 4273б7, кл. G 08С 9/04. 1972.

2. Лвт. св. Хо 395880, кл. G 08С 9,104, 1971 (прототип) .

413

1112

Составитель И. Загорбинина

Техред В. Рыбакова

Корректор А. Дзесова

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2022, 12 Изд. ¹ 1611 Тираж 830 Подписное

ЦН1111П11 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1i 3035, Москва, Ж-35, Раупккая нао., д 4,5