Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для формирования информации об угловых положениях вала в цифровом виде. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых углов преобразователем. Цель достигается тем, что в преобразователь по авт.св. № 902039 введены инвертор, D -триггеры, злемент ИС- КЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, дифференцирующие элементы , элементы НЕ и счетчик. Форьшрование выходного кода осуществляется в счетчике по сигналам с выхода компаратора. При этом в счетчик запись сигналов осуществляется с выходов дифференцирующих элементов в моменты формирования на выходе,элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ разрешающих запись сигналов. I ил. СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) g Н 03 М 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /"

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 902039 (21) 3701442/24-24 (22) 15.02.84 (46) 28.02.86. Бюл. В 8 (72) В.С. Протопопов (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 902039, кл. G 08 С 9/00, 1980. (54)ПРЕОБРАЗОВЛТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57)Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для формирования информации об угловых положениях вала в цифровом виде. Целью изобретения яв„„SU„, 1215177 A ляется расширение диапазона измеряе- мых углов преобразователем. Цель достигается тем, что в преобразователь по авт.св, В 902039 введены инвертор, D --триггеры, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, дифференцирующие элементы, элементы НЕ и счетчик. Форми.рование выходного кода осуществляется в счетчике по сигналам с выхода компаратора. При этом в счетчик запись сигналов осуществляется с выходов днфференцирующих элементов в моменты формирования на выходе,элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ разрешающих запись сигналов. 1 ил, 1215177

2G

ЗО

50

Изобрет me относится к автоматике и вычислительной .технике, может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством и является дополнительным к основному авт. св. У 902039,, Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых углов преобразователя.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя угла поворота вала в код, Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, выход которого подключен к входу счетчика 2, выходы которого подключены к входам регистра 3 и дешифратора 4, выходы которого подключены к входу интегратора 5, выходы которого подключены к входу фазовращателя 6, выход которого соединен с входом компаратора 7., выход которого подключен к управляющему входу регистра 3, выход старшего разряда счетчика.2 подключен к входу инвертора 8, выход которого соединен с )3 -входом триггера 9, Э— вход триггера 10 соединен с входом инверторь 8, входы триггеров 9 и 10 соединены с выходом компаратора 7, вход элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ РЧИ 11 соединен с выходом предпоследнего разряда счетчика 2, выходы D -триггеров 9 и 10 соединены с входами дифференцирующих элементов 12 и 13 соответственно, выходы которых соединены соответственно с входами элементов И-НЕ 14 и 15, выходы которых подключены соответственно к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика 16, а вторые входы — с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11.

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом, Импульсы генератора 1 поступают на вход счетчика 2. Импульсы с выходов счетчика 2 поступают на входы дешифратора 4, выходы которого соединены с входами интегратора 5, с выходов которого поступает питающее напряжение на входы фаэовращателя

6, при положительном значении напряжения на выходе которого компаратор 7 вырабатывает сигнал логической "1", а при отрицательном — сигнал логического "0". При поступлении на управляющий вход регистра 3 с выхода компаратора 7 положительного фронта сигнала на выходе регистра 3 устанавливается код, соответствующий углу поворота вала фаэовращателя 6.

Подсчет числа оборотов вала производится следующим образом.

Триггеры 9 и 10 представляют собой Э -триггеры. На вход В -триггера 10 поступает сигнал с выхода старшего разряда счетчика 2, Тот же сигнал, но проинвертированный инвертором 8, поступает на вход В -триггера 9. На входы С триггеров 9 и 10 поступает сигнал с выхода компаратора 7.

При повороте вала фазовращателя в одну сторону импульсы на выходе компаратора 7 будут менять свою фазу относительно импульсов на выходе старшего разряда счетчика 2. Состояние выхода триггера 9 в этот момент будет логический "0", а триггера 10— логическая

Прн повороте вала в положительном направлении наступит момент, когда разность фаэ достигнет значения о

360, что соответствует углу поворота вала фазовращателя 6 на 180 в этот момент состояние выходов триггерпа 9 и 10 изменится на противоположное. Дифференцирующие элементы

12 и 13 вырабатывают импульсы в момент изменения состояния триггеров

9 и 10, причем на выходе дифференцирующего элемента 12 будет импульс ,с. положительной полярности, так как выход триггера 9 изменил свое состояние с логического "0" на логическую "l". На выходе дифференцирующего элемента 13 будет в этот момент импульс отрицательной полярности, который элемент И-НЕ 15 воспринимает как логический "0". Таким образом, на первый вход элемента

И-НЕ 14 поступит положительный импульс, а на первый вход элемента

И-НЕ 15 — отрицательный. На вторых входах этих элементов будет состояние логическая "1". На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 о импульсы отстают по фазе на 90 импульсы на выходе последнего {старmего) разряда счетчика 2 и элементы 14 И-HE He пропустят импульс, выработанный дифференцируюшим элементом 12. Следовательно, на вычитающий вход реверсивного счетчика 16

3 1 2 импульс не поступит и счетчик 16 предыдущего состояния не изменит.

При дальнейшем повороте вала фазоврашателя б наступит момент времени, когда разность фаз между импульсами на выходе компаратора 7 и последнего разряда счетчика 2 станет о равным 180, что соответствует углу а поворота вала фаэовращателя 360 или о

О . В этот момент времени триггеры

9 и 10 изменят свое состояние. На выходе триггера 9 появится сигнал логической "1", а на выходе триггера 1Π— сигнал логического О".

Дифференцирующие элементы 12 и 13 вырабатывают импульсы в момент изменения состояния триггеров 9 и 10. причем на их выходах будут импульсы положительной и отрицательной полярности соответственно. В этот момент времени состояние выхода элемента 11 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ будет логическая "1" и элемент И-КЕ 14 пропустит на вход сложения реверсивного счетчика 16 импульс с выхода дифференцирующего элемента 12, но уже.проинвертированный, а на вычитающем выходе реверсивного счетчика 16 сохранится состояние логической "1", так как на одном входе элемента 15 И-НЕ с выхода дифференцирующего элемента 13 появится импульс отрицательной полярности, который элемент И-HE 15 воспримет как сигнал логического "О".

Таким образом, числовое значение кода на выходах реверсивного счетчика 16 увеличится на единицу, что означает, что вал фазовращателя б повернулся на один электрический оборот, При вращении вала фазовращателя

6 в другую сторону, т.е. при уменьшении разности фаз между импульсами на выходе старшего разряда счетчика 2 и компаратора 7, импульсы счета оборотов будут приходить на вычитающий вход реверсивного счетчика 16, Формирование этих им15) 77 пульсов производится так же, как в случае вращения вала фазовращателя 6 в положительном направлении.

Как видно из работы преобразователя, элемент ИСКЛЮЧА1ОЩЕЕ ИЛИ

11 и элементы И-НЕ 14 и 15 необходимы для устранения ложных имцульсов в момент прохождения угла поворота вала-фаэовращателя б равноо

10 го 180

Таким образом, в реверсивном счетчике 16 формируется код, соответствуюший числу оборотов вала от начальной точки отсчета.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала ь код по ав.св. Ó 902039 о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью .расширения диапазона измеряемых углов преобразователя, в него введены первый и второй Dтриггеры, элемент ИСКЛЮЧМОП1ЕЕ ЬЛИ первый и второй дифференцирующие элементы, первый и второй элементы И-HE реверсивный счетчик и инвертор, вход которого подключен к выходу последнего .разряда

30 счетчика, а выход — к 3 -входу первого 3 -триггера, С-вход которого подключен к выходу компаратора и С-входу второго Э -триггера, .О -вход которого подключен к выходу последнего разряда счетчика, выход инвертора подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАКМЦЕЕ

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу предпоследнего разря О да счетчика а выход — к первым входам первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых подключены к входам реверсивного счетчика, входы первого и второго дифференцирующих элементов соединены с выходами первого и второго З,=-гуйг.- геров соответственно; е 83aKohM с: вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ соответственноr

1215177

Составитель Ю. Котов

Техред M.Íàäü Корректор В. Синицкая

Редактор М. Келемеш

Заказ 912/60 Тираж 818 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ч

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