Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, счётчик, блок питания фаэр&ращатель. и компаратор, триггер, выход которого подключен к блоку синхронизации, один и другой выходы блока синхронизации подключены к одним входам первого и -второго элементов И соответственно, другие вхрды которых и управляхяций вход блока синхронизации соединены t выходом генератораимпульсов, выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика , второй счетчик, . о т Л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , в него введён третий элемент И, а первый счетчик выполнен реверсивным , вход вычитания которого подключен к выходу BT 4Joro элемента И, одни выходы-блока синхронизации и генератора импульсов подключены к входам третьего элемента И, выход которого через .второй счетчик подключен к нулевому входо триггера, единичный вход которого соединён с выходом компарато а. 4а 00 4 ОР

„„SU „„1043703

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3451) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

/".р г 4

Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ - .. :,,"", К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3450695/18-24 ,(22) 11.06.82 (46) 23.09.83. Бюл. 9 35 (72) В.С.Шатунов, С.Л.Кузьмин, А.П.Степанов, Н.Й.Егоров .и Б.Г.Билан (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 525987у кл. G 08 С 9/04, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР

9 516083, кл. G 08 С 9/04p 1976, 3. Авторское свидетельство СССР .по:-.-заявке 9 3398626/18-24,. кл. С 08 С 9/00, 1982.. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВО

Р0ТА BAJ1A B K03, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, блок питаниями фазовращатель.и компаратор, триггер, выход которого подключен к блоку синхронизации, один и другой выходы блока синхронизации подключены к одним входам первого и второго элементов И соответственно,.другие вхо- ды которых и управляющий вход блока синхронизации соединены с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика, второй счетчик, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен третий элемент И, а первый счетчик выполнен реверсивнйм, вход вычитания которого подклю чен и выходу второго элемента И, одни выходы блока синхронизации и

: генератора импульсов подключены к входам третьего элемента И, выход, g

Ф которого через,второй"счетчик под., ключен к нулевому входу триггера;, единичный вход которогО соединен с выходом компаратора.

1043703

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах измерения, контроля и регулирования °

Известен преобразователь угол— код, содержащий генератор импульсов, подключенный непосредственно g счет.чику и через последовательно соединенные делитель частоты и формирова-. тель синусоидального напряженияк фазовращателю, выход которого через формирователь фазового импульса подключен к одному из входов элемента И,. другой вход которого соединен с делителем частоты, а выход элемента И подключен к реверсивному счетчи-15 ку и через последовательно соединенные блоки приращения угла и коэффициента — к счетчику, а также элемент НЕ, триггер и дополнительные элементы И, нулевой вход триггера ..р соединен с формирователем фазового импульса, а первый и второй выходы через дополнительные элементы И - с реверсивным счетчиком, блок приращения угла подключен к одному дополнительному элементу И непосредственно и через элемент НŠ— к второму дополнительному элементу И, а счетный вход триггера. соединен со счет- .

Недостатком известного преобразователя является малое быстродейст вие и сложность.

Известен также преобразователь угол — код, содержащий задающий генератор импульсов, соединенный со счетчиком, выход которого через формирователь синусно.-косинусных напряжений соединен с фазовращателем и фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу фазовращате- 49 ля, а. также сумматор, регистр и блок управления,. выход сумматора подключен к второму входу фазового детектора, первый вход сумматора соединен с выходом счетчика, а его втоРой 45 вход соединен с выходом регистра и с одним входом блока управления, два других входа которого соединены с импульсным и числовым выходами

Фазового детектора, .выход блока уп- . 50 равления соединен с.входом регистра, . ,основанный на измерении угла поворота фазовращателя дискретно цифровым способом с компенсацией изменения фазы сигнала на его выходе с помощью блока преобразования код-фаза f2), Недостатком этого преобразователя является малое быстродействие, при котором предельно допустимая уг- . ловая скорость фазовращателя равна

60 где f - частота напряжения питания фазовраща еля; 65 количество разрядов преобразователя, при дискретности преобразования угла фа зовращателя равной

2Л 27 р2 : р ° N р - число пар полюсов фазовращателя; и 2 — коэффициент пересчета счетчика. Наиболее близким техническим решением.к изобретению является. преобразователь скорости поворота вала в код, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, .счет-. чик, блок питания, фазовращатель и компаратор, триггер, выход которого подключен к блоку синхронизации, один и другой выходы блока синхронизации подключены к одним входам первого и второго элементов И соответственно, другие входы которых и управляющий вход блока синхронизации соединены с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика, второй счетчик, вход которого подключен к. выходу второго элемента И, . а выход компаратора подключен к счетному. входу триггера $3 ).

Известный преобразователь формирует код приращения угла только за период опорного напряжения и не обе- . спечивает формирования кода прираще ния угла с начала измерения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается TeMi что в преобразователь скорости поворота вала в код; содержащий последовательно соединенные генератор им-: пульсов, счетчик, блок питания, фазовращатель и компаратор, триггер, выход которого подключен к блоку синхронизации, один и другой выходы блока синхронизации подключены к одним входам первого и второго элементов И соответственно, другие входы которых и управляющий вход блока синхронизации соединены с выходом генератора импульсов, выход первого элемента И подключен к входу первого счетчика, второй счетчик, введен третий элемент И, а первый счетчик выполнен реверсивным, вход вычитания которого подключен к выходу второго элемента И, одни выходы блока синхронизации и генератора импульсов подключены к входам, третьего элемен« та И, выход которого через второй счетчик подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого соединен с выходом компаратора.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя на фиг. 2 — йре10437,03

4 менная диаграмма его работы, на кото- версивного счетчика 10 оаределяетрой цифрами обозначены выходные сиг-,, ся коэффициентом пересчета счетчи-. налы соответствующих блоков. ка 12, равным М/2. При неподвижном

Преобразователь содержит последо- фазоврещателе 4 на вычитающий вход вательно соединенные генератор 1 им- ; реверсивного счетчика 10 за вторую пульсов, счетчик 2, блок 3 питания, 5 половину периода поступает также фазовращатель 4, компаратор 5, вы- М/2 входных импульсов. Преобразоваход которого подключен к единичному тель находится в устойчивом. состоя- входу триггера б, выход триггера б нии, при котором количество импульподключен к входу блока 7 синхрони- .сов, поступающих на суммирующий и зации, выходы которого подключены . g вычитающий Входы реверсивного счетк одним входам первого 8 и второго 9 чика равно N/2. Результат отсчета элементов И, выходы элементов 8 и 9 за каждый период выходного сигнала подключены к входам сложения и вы- Фазовращателя 4 может быть переписан читания реверсивного счетчика 10, в буферный регистр или непосредст один .выход блока 7 подключен к одно- венно потребителю. му входу элемента И 11, выход которого .через счетчик ч з счетчик 12 подключен к IIpH изменении фазы выходного сигоду риггера 6 выход - . . нала фазовращателя 4 на величину а 1 подключен к другим + D пачка импульсов, поступающая входам элементов 8, и и к уп- на вычитающий вход реверсивного бл а 7 20. счетчика станет Равной (М/2 + АМ) импульсов, назовем ее измеритель ной

Блок 7 синхронизации выполнен в пачкой, в которой N/2 — количество ниде D-триггера. импульсов, пропорциональное измеПреобразователь работает следующим образом.. нению фазы входного сигнала фазовра1 ча оты 1 подается на чество импульсов, пропорциональное вход счетчика 2 имеющего коэффициент, тчика 2 имеющего коэффициент . . изменению Фазы выходного сигнала пересчета равный М. При этом с выхода... Фазовращателя на +д на каждый пе-. счетчика снимается сигнал с частонима тся сигнал с часто- Риод выхоДного сигнала фазовРащатетой следования, равной

Пачку импульсов, равную N/2, noFté стугающую на суммирующий вход реверП сивного счетчика, назовем фиксироорый подается на оК 3 фop наиной пачкой импУльсов. Ф«сированрующий синусное и косинусное синуное косинусное сину- . ные и .измерительные пачки импУльсов ал ные нап яжения инусоидаль- 35 поочеРеДно слеДУЮт оДна за ДРУгой ное напряжение с выхода Фазовращате- на соответствующие входы реверсивноля 4 поступает на вход компаратора

4 п тупает на вход компаратора . го счетчика 10, пРичем на вРемЯ сче< П п дн Ф „ . ется запрет прохождения. фиксированэтого импульса срабатывает триггер этого импуль р б т триггер 40 ной пачки импульсов через. элемент

И 11, благодаря чему обеспечиваетб,и с его выхода на и -вход тригге- ся компенсация изменения фазы измер емого периода, перенос начала счеа б поступает разрешающий потенциал. Триггер б срабатывает по заднета на качало следующего периода и исключение функциональной зависимосм онту импульса ГИ генератора .1 ти быстродействия от дискретности и обеспечивает прохождение пачки импульсов ГИ через элементы И 8 и 9 соответственно на суммирующий преобразования Фа . р п еоб азования фазы. При достижении вход реверсивного счетчика 10 и вход. . накопленного изменения фазы выходносчетчика 12. Импульс с выхода послед . го сигнала фазовращателя относительно него разряда счетчика 12 поступает - 5О входного на величину у 2Л радиан, в на. едиийчный вход триггера 6. Триггер реверсивном счетчик у еве сивном счетчике 10 установится

6 срабатывает под действием этого . число М. При поворот ро р ф L

М П и пово оте отора фазоимпульса и обеспечивает на 2-входе . .. нращателя,4 на Уго Р Р б апр щающий потенциал - сивком счетчике 10 накапливается а с приходом на его С-вход заднего число + пр М. фронта импульса. Ги он вновь. сраба- таким образом, ро ор ф р щ тывает и обеспечивает прохождение . :. теля 4 может поворачинаться на много пачки имйульсов ГИ на нычитающий . .- сотен или даже тысяч оборотов, а вход реверсивного счетчика 10 через преобразователь обеспечит преобра.элемент И 9 и запрет прохождения :.- . зование угла поворота вала с начала их. на вход счетчика 12 через элемеи- 60 измерения в цифровой код. При этом

И 11 а суммирующий вход ревер-. максимально допустимая угловая скосивного счетчика;10 через элемент .рость фазовращателя р в

Количество импульсов в пачке, поступающей на суммирующий вход ре» у ® " Р . Р

1043703

Составитель A. Смирнов

Редактор Т. Киселева Техред С.Мигунова Корректор A. Зимокосов

Заказ 7342/54 Тираж 618* Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

При подключении одного выхода триггера 6 к нулевым входам реверсивного счетчика 10, на его выходах будет в каждом периоде питающего напряжения формироваться код скорости вращения вала.

Таким образом, рассмотренный преобразователь формирует код угла поворота вала с момента начала измерения, что расширяет его функциональ- . ные воэможности nî сравнению с известным преобразователем.

Экономический эффект от использования преобразователя определяется его техническим преимуществом.