Многоканальный преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится,к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. Целью изобретения является повьшение точности и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в известный многоканальный преобразователь перемещения в код, содержащий блок датчиков, коммутатор каналов, блок управления. первый и второй модуляторы, преобразователь кода реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса, формирователь двух последовательностей импульсов , реверсивный .счетчик и блок памяти, введены дешифратор, вторые реверсивный счетчик и блок памяти, шина сигнала Сброс. Повышение точности преобразователя достигается тем, что датчики включены в контур отслеживания входной информации, за счет чего амплитудный преобразователь аналог-код обеспечивает прак тически полную реализацию точности первичных преобразователей. Кроме iS того, хотя возможные помехи, воздействующие на преобразователь, вызысл вают отработку ложного рассогласования , после окончания действия помехи преобразователь сам корректирует последствия воздействия помехи. Предлагаемый многоканальный преобразователь аналоговой величины в код tsD обеспечивает вьщачу потребителю инbsj формации двух видов: во-первых, косд дов N-, а во-вторых, приращений ко дов uN, что является расширением сд функциональных возможностей по сравнению с другими аналоговыми устройствами . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1275751 (5д 4 Н 03 М 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ к сГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3924132/24 — 24 (22) 25.03.85 (46) 07.12.86. Бюл. Ф 45 (72) В.Е. Смирнов (53) 681 .325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 756447, кл. G 08 С 9/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

9 999911446688, кл. G 08 С 9/00, 1983.

Устройство числового программного управления "Луч 430", ВЯМ 1

409.010 ТО, гл. 6.6, с. 66-76.

Алексенко А.Г., Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС.-М.: Радио и связь, 1981, с. 28, рис. 1, 21б. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных . возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в известный многоканальный преобразователь перемещения в код, содержащий блок датчиков, коммутатор каналов, блок управления, первый и второй модуляторы, преобразователь кода реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса, формирователь двух последовательностей импульсов, реверсивный счетчик и блок памяти, введены дешифратор, вторые реверсивный счетчик и блок памяти, шина сигнала "Сброс". Повышение точности преобразователя достигается тем, что датчики включены в контур отслеживания входной информации, за счет чего амплитудный преобразователь аналог-код обеспечивает практически полную реализацию точности первичных преобразователей. Кроме того, хотя возможные помехи, воздействующие на преобразователь, вызывают отработку ложного рассогласо— вания, после окончания действия помехи преобразователь сам корректирует последствия воздействия помехи.

Предлагаемый многоканальный преобразователь аналоговой величины в код обеспечивает выдачу потребителю информации двух видов: во-первых, кодов N;, а во-вторых, приращений ко- дов йБ;, что является расширением функциональных возможностей по сравнению с другими аналоговыми устройствами. 1 s.ï. ф-лы, 1 ил.

1275751

Ъ

10

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей путем включения блока датчиков в контур отработки сигнала рассогласования.

На чертеже представлена структурная схема многоканального преобразо— вателя перемещения в код.

Преобразователь содержит блок 1 датчиков, коммутатор 2 каналов, блок

3 управления, генератор 4 опорного напряжения, первый 5 и второй 6 модуляторы, дешифратор 7, преобразователь 8 кода реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса, формирователь 9 двух последовательностей импульсов, первый )О и второй ll реверсивные счетчики, первый 12 и второй !3 блоки памяти, шина 14 команды

"Сброс". Блок 3 управления содержит генератор 15 импульсов и счетчик 16.

В качестве датчиков в блоке 1 могут использоваться как круговые датчики типа "вращающийся синусно-косинусный трансформатор", так и датчики линейных перемещений типа линейный индуктосин".

Преобразователь работает следующим образом.

Код адреса с первой группы выхода блока 3 управления одновременно с подключением выхода, соответствующего адресу выходного сигнала блока датчиков, к третьему входу формирователя 9 двух последовательностей импульсов через коммутатор 2 каналов выбирает соответствующие коды перемещения и приращения угла поворота, хранящиеся соответственно в ячейках с данным адресом первого 12 и второго 13 блоков памяти„ после чегс эти коды записываются в первый 10 и второй 11 реверсивные счетчики.

Код с выходов первого реверсивного счетчика 10 преобразуется в коды синуса и косинуса в преобразователе 8 кода реверсивного счетчика 10 в коды синуса и косинуса, синусный код подается на кодовые входы первого модулятора 5, а код косинуса — на кодовые входы второго модулятора 6. На аналоговые входы модуляторов подается опорное напряжение U, зпи t с выхода

55 генератора 4 опорного напряжения.

Выходные напряжения модуляторов 5 и

6 поступают на синусные и ко инусные обмотки датчиков блока 1.

Первый преобразователь в данной схеме не только преобразует входной угол (для линейного индуктосина — линейное перемещение) в электрический сигнал, но и является суммирующим элементом 1суммируются отслеживаемый угол и сигнал обратной связи).

Направление рассогласования с выхода блока. 1 датчиков через коммутатор 2 каналов поступает на третий вход формирователя 9 двух последовательностей импульсов, на первый вход которого подается опорное напряжение с генератора 4 опорного на— пряжения, а на второй вход — сигнал управления (в момент коммутации каналов) с выхода дешифратора 7.

Формирователь 9 двух последова— тельностей импульсов содержит синхронный детектор, фильтр нижних частот, двухпороговый компаратор с двумя выходами и две схемы И. Схема ра— ботает следующим образом. На первый вход синхронного детектора подается напряжение рассогласования, а на второй вход — опорное напряжение, продетектированный сигнал с выхода синхронного детектора через ФНЧ подается на двухпороговый компаратор, определяющий знак продетектированного напряжения рассогласования. Наличие зоны нечувствительности и гистерезиса обеспечивает устойчивость в малом и повышает помехоустойчивость всего преобразователя, в частности исключается дробление" счетных импульсов на входах реверсивных счетчиков 10 и 11. Если продетектированное напряжение рассогласования положительно, то на первом выходе двухпорогового компаратора присутствует напряжение логического уровня а на втором "0", и наоборот, при отрицательном напряжении на первом выходе присутствует напряжение логического уровня "О", а на втором

С помощью схем И происходит коммутация импульсов, поступающих на первый вход формирователя 9 двух последовательностей импульсов, на соответствующий знаку рассогласования выход.

С первого выхода формирователя 9 двух последовательностей импульсов последние поступают на вычитающие!

275751 входы реверсивных счетчиков 10 и

11, с второго — на суммирующие, Счет импульсов продолжается до отработки рассогласования, т.е. до тех пор, пока напряжение рассогласования 5 не окажется в интервале значений, задаваемых границами зоны нечувствительности формирователя 9 двух последовательностей импульсов.

Таким образом, число в реверсивном счетчике 10 отображает угловое положение вала, который связан с

i-bì первичным преобразователем 1, относительно некоторого положения, принятого эа нулевое.

В динамическом режиме работы преобразователя происходит отслеживание изменения углов Д с точностью до

1 динамической ошибки, зависящей от скорости изменения с1. и параметров

1 реальной схемы преобразователя. Для ускорения процесса отслеживания величины с в начале каждого цикла в

1 реверсивный счетчик 10 записывается результат предыдущего цикла измере25 ния ol., записанный в конце предыдущего цикла в соответствующую ячейку блока 12 памяти, за счет чего сокращается время на отслеживание d.; .

Реверсивный счетчик 11, включенныйЗО параллельно по суммирующему и вычи— тающему входам с реверсивным счетчиком 10, также считает импульсы, поступающие с выхода формирователя 9 двух последовательностей импульсов, в него также в начале цикла измерения записывается код из -ой ячейки блока 13 памяти. Однако реверсивный счетчик 11 не включен в контур отслеживания oL; и счет импульсов в нем 40 происходит относительно нуля после

его сброса по команде сброса в нуль, поступившей по шине 14 команды

"Сброс". При этом обнуляется и соответствующая ячейка блока 13 памяти. 45

Команда "Сброс" второго реверсивного счетчика 11 вырабатывается в ЦВМ после записи информации из реверсивного счетчика 11. Таким образом, код в реверсивном счетчике 11 является ко- 50 дом приращения величины с за время, 1 начиная с момента считывания из негоинформации и следующего сразу же за этим сброса его в нуль, при этом отсутствие "лишних" сосчитанных импуль-55 сов обеспечивается тем, что считывание информации из реверсивного счетчика 11 и его обеспечивается тем, что считывание информации из реверсивного счетчика 11 и его обнуление происходят во время паузы между счетными импульсами.

Предлагаемый многоканальный преобразователь обеспечивает практически полную реализацию точности первичных преобразователей, так как последние включены в контур отслеживания входных углов (для линейных индуктосинов — линейных перемещений).

При этом помехи, воздействующие на преобразователь, в частности на линии связи первичных преобразователей с коммутатором 2 каналов, менее опасны, чем для тех схем преобразования, где первичные преобразователи не включены в камеру отслеживания входных углов, так как, если, например, наиболее распространенная импульсная помеха вызовет появление на входе формирователя 9 двух последовательностей импульсов сигнала рассогласо-", вания и преобразователь отработает это рассогласование, после окончания действия помехи преобразователь сам скорректирует последствия воздействия помехи, т.е. он обладает фильтрующими свойствами по отношению к помехам.

Кроме того, включение первичного преобразователя в режиме сравнения углового положения ротора относительно статора с углом вектора магнитной индукции в зазоре первичного преобразователя, который задается сигналами с модуляторов 5 и 6, обеспечивает влияние на результат преобразования только естественной погрешности самого первичного преобразователя, на которую влияет только погрешность в формировании сигналов запитки датчика, в то время как в известном преобразователе датчики работают в фазовом режиме, что вызывает дополнительные погрешности за счет колебания частоты питания датчиков и нарушения формы питающего напряжения.

Предлагаемый многоканальный преобразователь обеспечивает выдачу потребителю информации двух видов: кодов N, и приращений кодов ЬМ;, что является расширением функциональных возможностей по сравнению с другими аналоговыми устройствами.

5 1275

Формула и э о б р е т е н и я

1. Многоканальный преобразователь перемещения в код, содержащий блок датчиков, выходы которого подключены к аналоговым входам коммутатора каналов, блок управления, первая группа выходов блока управления подключена к адресным входам коммутатора каналов и первого блока памяти, 10 формирователь двух последовательностей импульсов, выходы которого подключены к счетным входам первого реверсивного счетчика, выходы первого реверсивного счетчика соединены с ин- 15 формационными входами первого блока памяти и преобразователя кода реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса, выход первого блока памяти подключен к информационному входу 20 первого реверсивного счетчика, генератор опорного напряжения, выход которого соединен с первым входом формирователя двух последовательностей импульсов, первый и второй модуля— торы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных воэможностей, в него введены дешифратор, шина команды "Сброс, второй реверсивный 30 счетчик и второй блок памяти, адресный вход дешифратора подключен к первой группе выходов блока управления, а информационный вход — к второй группе выходов блока управления, которая соединена с входом генератора опорного напряжения, выход дешифратора подключен к второму входу фор751 б мирователя двух последовательностей импульсов, счетные входы второго реверсивного счетчика соединены с выходами формирователя двух последо-вательностей импульсов, выходы второго реверсивного счетчика подключены к информационным входам второго блока памяти, адресный вход которого соединен с первой группой выходов блока управления, выход второго блока памяти подключен к информационному входу второго реверсивного счетчика, установочный вход второго реверсивного счетчика соединен с шиной команды "Сброс", выход преобразователя кодов реверсивного счетчика в коды синуса и косинуса соединен с первыми входами первого и второго модуляторов, вторые входы первого и второго модуляторов подключены к выходу генератора опорного напряжения, выходы первого и второго модуляторов соединены с входами блока датчиков, выход коммутатора каналов соединен с третьим входом формирователя двух последовательностей импульсов.

2. Преобразователь по п. 1, о т-. л и ч а ю шийся тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов и счетчика, выходы старших разрядов счетчика по числу датчиков в блоке являются первой группой выходов блока управления, а выходы младших разрядов счетчика — второй группой выходов блока управления.

1275751

Со ставитель Е . 3амолодчиков

Редактор В. Петраш Техред Л.Сердюкова Корректор 0 Луговая

Заказ 6580/56 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4