Патент ссср 415689

415689

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советский

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ЗО.Ч.1972 (М 1790656/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.11.1974. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 2Х11.1974

М. Кл. G 08с 9/00

Гооударстаенный комитет

Соаета Ииниотраа СССР по делам изобретений и открытий

621 314 2 088 8

УД

Авторы изобретения О. А. Горяинов, М. А. Габидулин, Е. А. Буланов, Г. А, Габидулина

Заявитель Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ вЂ” КОД

Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в технике преобразования и кодирования информации.

Известен цреобразователь «угол — код», содержащий датчик «угол — фаза», нуль-орган, генератор низкой частоты и реверсивный счетчик импульсов.

Недостатком этого устройства является громоздкость функционально-логической схемы за счет применения дополнительно двух счетчиков импульсов и устройства для жесткой синхронизации и синфазирования генератора счетных импульсов и генератора низкой частоты. Это снижает надежность устройства.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение преобразователя и повышение его надежности.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве шины «Сложе ия» и

«Вычитания» реверсивного счетчика подключены к соответствующим выходам селектора направления перемещения, входы которого связаны с прямыми и инверсными выходами фазовых компараторов, импульсные входы которых подключены через последовательно соединенные нуль — орган и умножитель частоты к выходу фазового датчика положения. Потенциальные входы фазовых компараторов подключены к нуль-органам, связанным с выходами двухфазного фазорасщепителя, соединенного через умножитель частоты с выходом генератора несущей частоты, питающего фазовый датчик положения.

5 На чертеже представлена блок-схема прео б р азов а тел я угол — код.

Предлагаемый преобразователь содержит генератор несущей частоты 1, фазовый датчик 2 положения, умножители частоты 3 и 4, 10 двухфазный фазорасщепитель 5, нуль-органы

6 — 8, фазовые компараторы 9 н 10, селектор направления перемещения 11 и реверсивный счетчик импульсов 12.

Выход генератора несущей частоты 1 под15 ключен к фазовому датчику»а другой вход которого подается аналоговая величи!1;1 Х, и ко 11ходу умножителя частоfII 4.

Вы од датчика 2 подключен ко входу умножителя частоты 3. К умножптелю частоты 4

20 подсоединен двухфазны11 фазорасщепитель 5, выходы которого связаны со входами соответству!QLIIIIx нуль-органов 7 и 8. Выход ум 1ожптеля частоты 3 подключен ко входу нуль-органа 6, выход которого соединен с импульсными

25 входами двухфазовых компараторов 9 и 10, потенциальные входы KOTOpblx подключены к выходам нуль-органов 7 и 8, соединенных с фазорасщепителем 5. Прямые и инверсные выходы фазовых компараторов соединены со

30 входами селектора направления перемещения

415689

11. Выходы селектора направления перемещения соединены с соответствующими шинами реверсивного счетчика импульсов 12.

Если на один из входов фазового датчика положения поступает, с одной стороны, аналоговая величина, например угол поворота вала Х, а на другой — сигнал несущей частоты

sin Ы с генератора, то с выхода датчика снимается сигнал

U U sin(щг — 9) где р=КХ вЂ” начальный фазовый сдвиг, К вЂ” коэффициент пропорциональности или коэффициент электрической редукции.

После умножителя; частоты 3 получается

U = U sin (loot — ly), где l — коэффициент умножения частоты.

На выходах фазорасщепителя 5 получаются сигналы

U, =U sin lut;

U, = У„соз Ъ/.

С выходов нуль-органов снимаются импульсы типа «меандр», поступающие на входы фазовых компараторов, представляющих собой устройства с порогом срабатывания, равным д. При разности фаз О„в,„00пОр у в (л на

Э прямом выходе фазовых компараторов имеется логический нуль, а на инверсном выходе— логическая единица. При разности фаз Овв,,—

Оооор. g )л имеется на прямом выходе фазовых компараторов логическая единица, а на инверсном — логический нуль.

Логические уравнения, описывающие выходной сигнал фазовых компараторов, имеют вид

F а b, F=ab, где а и а — прямой и инверсный сигналы нуль-органа опорной фазы;

b — дифференцированный сигнал с нуль-органа измеряемой фазы, F u F — прямой и инверсный выходы компараторов.

Поскольку сигналы опорной фазы сдвинуты

Я между собои на угол —, то на выходах фазо2 вых компараторов имеется в зависимости от изменения фазы четырехфазная схема прямоугольных напряжений с периодом, равным 2л.

Учитывая, что Оввм — Оопор=еЧ, где е — коэффициент умножения частоты, <р — фазовый сдвиг на выходе фазового датчика, получают шаг квантования фазового сдвига rp, равным

А в= . Таким образом, применение умножителей частоты и фазовых компараторов позволяет осуществить квантование фазо.

2 вого сдвига с дискретность|о . Для преобl разования фазового сдвига в код применен счетчик импульсов, назначение которого заключается в подсчете числа периодов прямоугольного напряжения на выходе компараторов.

Для определения направления изменения входной аналоговой величины Х и, следовательно, фазового сдвига <р, установлены реверсивный счетчик импульсов, селектор направления перемещения и два фазовых компаратора, дающих две импульсные последователь10 ности, сдвинутые друг относительно друга на четверть периода.

Логическое уравнение селектора направления перемещения имеет вид:

Р, =cd

F = с d, где F+ и F — соответственно функции выхода селектора направления пе20 ремещения, связанного с шиной «Сложения», и выхода, связанного с шиной «Вычитания», с — дифференцированный сигнал с прямого выхода

25 фазового компаратора 9, d u d — прямой и инверсный сигналы фазового компаратора 10.

Выполнение селектора по данным формулам позволяет получить один импульс с ценой

30 2

Л „,— = на один период импульсного на1 пряжения фазового компаратора.

Поскольку входная аналоговая величина Х связана с выходным фазовым сдвигом р

35 уравнением р=КХ, то шаг квантования входной величины равен «в

К gl

Предмет изобретения

Преобразователь угол — код, содержащий фазовый датчик положения, подключенный к

45 генератору несущей частоты, нуль-органы, реверсивный счетчик импульсов, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности работы устройства, в него введены умножители частоты, двухфаз50 пый фазорасщепитсль, фазовые компараторы и селектор направления перемещения, причем вход первого умножителя частоты подключен к фазовому датчику положения, выход первого умножителя частоты подключен к первому

55 пуль-органу, соединенному с импульсными входами фазовых комп араторов, вход двухфазного фазорасщепителя через второй умножитель частоты подключен к генератору несущей частоты, а выходы двухфазного фазо.

60 расщепителя подключены соответственно через второй и третий нуль-органы к потенциальным входам фазовых компараторов, выходы компараторов подключены к селектору направления перемещения, соединенному с ре65 версивным счетчиком импульсов.

415689

Составитель И. Загорбинина

Техред А. Камышникова

Редактор Е. Семанова

Корректор H. Стельмах

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1421/13 Изд. Хз 1278 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4,5