Ог-""еисесоюзная заявительсеверо-западный заочный политехнический институт

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социзлнстнческих

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.111.1971 (№ 1638038, 18-24) М. Кл. G 08с 9/00 с присоединением заявки №

H p è0ðè Tñò

Опубликовано 14.Н1.1973. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 8Х111.1973

Комитет по лелем изобретений и открытий лрн Совете Министров

СССР

УДК 621.314.26(088.8) Авторы изобретения

В. М. Муттер, Д. И. Шнаревич, Б. В. Шамрай, М, А. Городецсая, В. С. Руденко, В. В. Бабкин и Л. И. Адам

Северо-западный заочный политехнический институт

ВСЕСОЮЗНАЯ

МИМИ-ННРИН:-1Я

Заяв,итель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ6 УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

Преобразователь может быть использован в автоматических комплексах, содержащих цифровые вычислительные машины.

Известен аналого-цифровой преобразователь угол-код, принцип действия которого основан на промежуточном преобразовании угла поворота вала во временной интервал с последующим его заполненисм импульсами стабилизированной частоты. Для уменьшения динамической погрешности в него введены блок преобразования скорости вращения вала во временной интервал, дополнительный счетчик и блок суммирования (вычитания). Однако снижение динамической погрешности в таком преобразователе достигается путем некоторого усложнения схемы.

Целью изобретения является упрощение преобразователя, что достигается введением в него двухпозиционного переключателя и схемы запрета .В результате этого можно исключить дополнительный счетчик и блок суммирования (вычитания).

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого преобразователя; на фиг.

2 — временные диаграммы, поясняющие его принцип действия.

В блок 1 преобразования угла поворота вала во временной интервал преобразователя входят фазовращатель 2 (ротор последнсго связан с валом, угол поворота которого кодируется), блок 8 формирования опорного напряжения ((,„для питания фазовращателя, формирователь 4 прямоугольных импульсов из опорного напряжения, формирователь 5

5 прямоугольных импульсов из выходного напряжения Е фазовращателя и триггер 6, управляющий ключом 7 генератора 8 импульсов.

Блок 9 преобразования скорости вращения вала во временной интервал содержит дели10 тель 10 частоты, триггер 11 со счетным входом, управляющий ключом 12, и логическую схему «ИЛИ» 18, включенную на счетном входе триггера 11. Двухпозиционный переключатсль 14 состоит из схем «И» 15 и 16 и схемы

15 «ИЛИ» 17. Кроме того, преобразователь содержит счетчик 18; схему запрета, выполненную на триггере (9; и шины 20, по которой подаются импульсы сброса, вырабатываемые формирователем 4 в моменты перехода опор20 ного напряжения через нуль, и 21, по которой поступают команды на считывание.

Коэффициент деления частоты делителя 10 пропорционален скорости вращения Й вала н обратно пропорционален частоте опорного на25 пря>кения тл. (, — частота импульсов, вырабатываемых генератором 8, тр — угол поворота вала.

В исходном состоянии счетчик (8, триггеры

6, 11 н 19 установлены в пулевое состояние.

33 На схемы «И» 15 и 16 подан разрешающий потенциал, по ключи 7 и 12 разомкнуты, и поэтому импульсы на счетчик 18 не поступают.

При повороте ротора фазовращателя 2 изменяется фаза напряжения Е на его выходе (сдвиг фазы пропорционален углу поворота ротора). В момент времени ti, 4, 4 и t4 перехода напряжений U, и Е через нуль (см. фиг. 2) формирователи 4 и 5 вырабатывают сигналы, изменяющие состояние триггера 6.

Причем в моменты ti и 4 триггер 6 переходит в состояние, противоположное исходному.

Кроме того, в эти моменты на шине 20 появляются сигналы сброса, устанавливающие в исходное состояние триггеры 11, 19 и счетчик

18. В моменты t и 14 триггер 6 переводится в нулевое состояние. Следовательно, ключ 7 замкнут в течение интервалов ti — tq и 4 — t4 и в это время па схемы 16 и 17 и счетчик 18 поступают импульсы от генератора 8. В остальное время ключ 7 разомкнут и импульсы на схему 16 не поступают.

В заданный момент времени tp а шине 21 появляется сигнал на считывание, который проходит tta схему «ИЛИ» 18 и на счетный вход тиггера 11, изменяя состояние последнего. Возможны два случая: сигнал на шине 21 появляется в промежутке времени, когда ключ

7 разомкнут, например в промежутке 4 — tp (см. фиг. 2,a), либо в промежутке ti — 4 (см, фиг. 2,б).

В первом случае до момента времени преобразователь работает, как описано выше: триггер б находится в состоянии противоположном исходному, ключ 7 замкнут и на схемы 16 и 17 и счетчик 18 поступают импульсы от генератора 8. В момент 4 при переходе выходного напряжения Е фазовращателя 2 через нуль формирователь 5 вырабатывает импульс, который возвращает триггер 6 в исходное состояние. Ключ 7 размыкается. Число

N на счетчике 18 соответствует углу поворота ротора фазовращателя в момент 4.

Кроме того, импульс с выхода формирователя 5 проходит через схему 18 па счетный вход триггера 11 и опрокидывает его. Ключ 12 открывается и на счетчик 18 (через схемы 15 и 17) начинают поступать импульсы с часто0 той — F p

В момент tp иа шипе 21 появляется сигнал па считывание, который проходит через схему

18 tta счетный вход триггера 11 и возвращает его в исходное состояние. Ключ 12 закрывается, поступление импульсов иа счетчик 18 прекращается и дополнительно зафиксированное этим счетчиком число AiN соответствует приращению угла поворота вале в течение интервала времени t> — tp.

Таким образом, число Л +ЛМ, зафгп<сированное в счетчике 18, соответствует углу поворота вала в момент tp.

B o в т о р о м с л у - а с B м о м с н т t i K Jl lo I з а м ьн< ается, и счетчик 18 па::.ииает счет импульсов, В момент tp на шине 21 появляется сигнал

65 па считывание, который через схему 13 проходит на счетный вход триггера 11 и опрокидывает его. Ключ 12 открывается и на вход триггера 19 начинают поступать импульсы с 1 частотой — Fp. (-Iepe3 схему 1а эти импульсы не проходят, так как на ее второй вход подан запирающий потенциал от триггера 6). Импульс, попадающий па вход триггера 19, ollpoкидывает последний, схема 16 запирается it очередной импульс с выхода:люча 7 через нее не проходит. Этот импульс проходит на другой вход триггера 19 и возвращает его в исходнос состояние. Поэтому последующие импульсы с выхода ключа 7 проходят через схемы 16 и 17 па счетчик 18.

Таким образом, схема запрета обеспечивает вычитание числа AN из числа У. При переходе выходного напряжения фазовращателя 2 через нуль (в момент времени 4) формирователь 5 выдает сигнал, который попадает на вход тиггера 6 и через схему 18»а счетный вход триггера 11. Триггеры 6 и 11 переводятся в исходное состояние, ключи 7 и 12 размыкаются. Число N — ЛМ иа счетчике 18 соответствует углу поворота вала в момент tp.

В момент времени 1з с выхода формирователя 4 на шину 20 подается импульс сброса, который устанавливает триггеры схемы в исходное состояние. Устройство готово к новому преобразованию.

Прп поступлении по шине 21 очередного сигнала на считывание (в момент tp) происходят преобразования, описанные выше. Причем при появлении сигнала в промежутке времени t4 — t, работа преобразователя аналогична его работе, когда ключ 7 разомкнут, а в промежутке времени tp — tt, — когда ключ замкнут.

Предмет изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий счетчик импульсов, блок преобразования угла поворота вала во временной интервал, первый выход которого соединен с входом ключа, другой выход которого подключен к выходу генератора импульсов, второй выход блока преобразования угла поворота вала во временной интервал соединен с входом блока преобразования скорости вращения вала во временной интервал, второй вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в него введены двухпозициош.ый переключатель и схема запрета, один вход которой соединен с выходом ключа, другой — с выходом блока прсобразовашtst скорости вращения вала во гременной интергал, а выход — с входом двухпозиционпого переключателя, второй вход которого подключсtt к третьему выходу блока преобразования

i гла поворота вала во временной интервал, 386417 третий вход — к выходу ключа, четвертый— к выходу блока преобразования скорости враФиг 1

Ф ог. 2

Составитель М. Черенкова

Техред Е. Борисова Корректор Г. Запорожеи

Редактор T. Юрчикова

Заказ 2!93/!4 Изд. № !653 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раугиская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2!

I

1

1

1 ! !

1

L щения гала во временной интервал, а выход— к счетчику импульсов.