Импульсный преобразователь перемещения

Импульсный преобразователь перемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий генератор, выход KOTotioro соединен с входом . датчика перемещения, выходы крторого соединены с входами суммовычитающего блока, и блок определения направления , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью.повышения надежности , в него введены инвертор, элементы задержки, D-триггерн, RS-триггеры , вход инвертора подключен к первому выходу суммовычитающего блока, а выход - к входу первого элемента задержки, выход которого подключен к входу последнего О-триггера , второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы суммовычитающего блока подключены через соответствующиеэлементы задержки, к первым входам первого , второго, третьего, четвертого, пятого,, шестого и седьмого О-триггеров , первый, второй, третий, четвертый , пятый, шестой, седьмой и. восьмой выходы суммовычитающего блока также подключены к вторым входам соответствующих О-триггеров, выходы nefiBoro и пятого О-триггеров подключены к первому н второму R-входам .первого RS-триггера, а выходы второго и шестого О-триггеров подключены к первому и второму R-входам второго RS-триггера, выходы третьего и седьмого- О-триггеров сл подключены, к первому и второму вхо--дам первого RS-триггера, выходы четвертого и восьмого D-тритгеров подключены к первому и второму-5-входам второго RS-триггера, выходы первого и второго RS-триггеров подключены к первому и второму входам блока определения направления. о 4: :о X) 4 сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) G 08 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3460169/18-24 (22) 01.07.82 (46 ) 23, 10. 83. Бюл, 9" 39 (72 ) А. В. Курников и Н. П..Стебельский (5)) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 413517, кл. G 08 С 9/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9 894768;. кл. G 08 С .9/04, 1980 (прототип). (54.) (57) ИМПУЛЬСНЫЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий генератор, выход которого соединен с входом датчика перемещения, выходы которого соединены с входами суммовычитающего блока, и блок определения направления, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью. повышения надеж ности, в него введены инвертор, элементы задержки, 0-триггеры, Р5-триг-. геры, вход инвертора подключен к первому выходу суммовычитающего блока, а выход — к входу первого элемента задержки, выход которого подключен к входу последнего 0-триг- гера, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы суммовычитающего блока подключены через соответствующие. элементы задержки. к первым входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого,,шестого и седьмого 0-триггеров, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и. восьмой выходы суммовычитающего блока также подключены к -вторым входам соответствующих О-триггеров, выходы первого и пятого 0-триггеров подключены к первому и второму

R-входам первого RS òðèããåðà, а выходы второго и шестого 0-триггеров подключены к первому и второму

R-входам второго RS-триггера, выходы третьего и седьмого. D-триггеров подключены. к первому и второму вхо.-. дам первого RS-триггера, выходы четвертого и восьмого D-триггеров подключены к первому и второму S-вхо- . дам второго RS-триггера, выходы первого и второго RS-триггеров подключены к первому и второму входам блока определения направления.

1049945

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования угла поворота в число-импульсный код.

Известен преобразователь, в кото.Ром используется способ параллельного Формирования многофазной системы выходных сигналов, аналогичных сигналам датчика перемещения, но со сдвигом фазы огибающих. Эти сиг- . налы демодулируются, удваиваются, формируются в перепады напряжения, соответствующие огибающим, и через схему устранения ложной информации подаются в блок формирования и распределения импульсов приращения f1j .

Недостатком данного преобразователя является его сложная структура построения, так как вопросы получения многофаэной системы сигналов датчика, детектирования, умножения и усиления этих сигналов, формирова ния из них потенциальных перепадов и устранения ложной информации решаются отдельно и последовательно друг эа другом. В результате этого увеличивается сложность его реализации.

Известен преобразователь, в котором с целью упрощения используется способ одноВременного детектирования, умножения и формирования потенциальных перепадов за счет введения в тракт преобразования блока логической обработки. При этом сигналы с выхода суммовычитающего устройства подаются в блок логической об" работки, в котором первоначально на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ KIN а затем на элементах ОБЬЕДИНЕНИЕ происходит ! умножение несущих, разнесение их во времени с последующим формированием потенциальных сигналов на триггерах f2j .

Недостатком известного преобразователя является пониженная надежность преобразования, обусловленная тем, что на управляющие входы триггеров совместно с полезным сигналом поступают сигналы помехи, вызванные временными сдвигами сигналюв при их логическом умножения эа счет неста бильности Фазы несущей сигналов в тракте преобразования: датчик перемещения — суммовычитающее устройство. Фильтрация сигналов помехи производится при логическом умножении за счет предварительного формирования по длительности импульсов опорной частоты и оптимального расположения их относительно всех фаэ сигналов суммовычитающего устройства.

При использовании данного преобразователя, например, в системах управления, где датчик йеремещения и гене ратор возбуждения находятся в различных условиях эксплуатации, происходит смещение импульсов опорной частоты (сигналов генератора возбуждения) относительно фаз несущих сигналов датчика перемещения и суммовычитающего устройства, чем нарушается фильтрация сигналов помех на управляющих входах триггеров, и происходит сбой преобразования в целом.

Цель изобретения — повышение на10 дежности преобразования сигналов в число-импульсный код.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный преобразователь перемещения, содержащий гене— ратор, выход которого соединен с . входом датчика перемещения, выходы которого соединены с входами суммовычитающего блока, и блок определения направления, иведены инвертор, 0 элементы задержки, О-триггеры, RS-. триггеры, вход инвертора подключен к первому выходу суммовычитающего блока, а выход - к-входу первого элемейта задержки, выход которого

25 подключен к .входу последнего D-триггера, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и. восьмой выходы суммовычитающего блока подключены через соответствующие элементы задержки к первым входам пер30 .вого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого D-триrгеров, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и

Э .восьмой. выходы суммовычитающего бло35 ка также подключены к вторым входам соответствующих О-триггеров, выходы первого и пятого О-триггеров подключены к .первому и второму R входам первого RS-триггера, а выходы второ40 ro и шестого 0-триггеров подключены к первому и второму 8 входам второго RS-триггера, выходы третьего и. седьмого О-триггеров подключены к первому и второму входам первого

45 ВБ-тРиггеРа, выходы четвертого и восьмого О-триггеров подключены к первому и второму 5 входам второго

RS-триггера, выходы первого и второго RS-триггеров подключены к первому и второму входам блока определения направления.

С целью повышения надежности преобразования сигналов, в предлагаемом устройстве логическое детектирование на несущей частоте сигна55 лов суммовычитапщего устройства производится не относительно опорных сигналов генератора возбуждения, а каждого выходного сигнала суммовычитающего устройства относительно

60 предварительно задержанного последующего сигнала с дальнейшим формированием зоны огибающей в 22,5 на

0-триггерах. Выходной сигнал сумловычитающего устройства на установоч-, ном входе одного из О-триггеров

1049945 синхронизируется фронтом задержанного элементом задержки (напрнмер, интегрирующей йСрцепью, последующего сигнала и т.д.). При таком ло гическом детектировании -один сигнал .суммовычитающего:устройства выстав- . 5 ляется только относительно одного другого сигнала того же устройства, что значительно упрощает этап регулирования преобразователя, исключает возможность появления помех (за - 10 счет. детектирования) на входах выходных триггеров и отпадает необходимость в жесткой стабилизации Фазы несущей частоты датчика перемещения относительно сигнала опор-- - 15 ного генератора возбуждения.

На чертеже изображена схема импульсного преобразователя.

Преобразователь содержит датчик 1 перемещения, генератор 2.воз буждения, суммовычитающий блок 3, инвертор 4, блок 5 опредерения. направления, элементы 6-13 задержки, 0-триггеры 14-21..и RS-триггеры 22 и 23.

Устройство работает сЛедующим

< образом.

Выходные сигналы датчика 1 перемещения, преобразованные суммовычк- тающим блоком 3 в.восемь сигналов. со сдвигом моментов смены фазы н.ау- ЗО щей част<>ты на 22,5 ° n (где n=0, 1, 2, ..., 7) относительно смены фазы несущей частоты одного из, каналов датчика, поступают в схему формиро вания потенциальных перепадов напря- 35 жения, состоящую из инвертора 4, элементов 6-13 задержки (напрйие, интегрирующих RC-цепей), О-тригге.ров 14-21, двух RS-триггеров: 22 и 23.

На выходах 0-триггеров 14-21 Форми- 4() руются зоны огибающих соответствующих 22,5

На втором входе триггера 14 при сутствует сигнал с первого выхода суммовычитающего блока 3 с фазой 45 несущей, совпадающей по фазе с сигналом генератора возбуждения (с нулевой фазой несущей частоты).

На исполнительный вход этого триггера поступают задержанные элементом 7 задержки сигналы нулевой фазы несущей частоты второго канала суммовычитающего блока 3. Задержка в элементах 6-13 регулируется так, чтобы фронт сигнала на исполнительном входе приходился примерно на 55 середину длительности несущей частоты сигнала на втором входе. Предположим, что в первый момент времени фазы несущих на установочном и исполнительном входах 0-триггера 14 ф) совпадают, и тогда на его выходе будет единичный сигнал. При изменении фазы несущей на установочном входе

0-триггера 14 на 180 (переход через первую отсчетную точку) по отнсяаению к нулевой фазе .сигнала на исполнительном входе этого триггера триггер 14 переключается в нулевое состояние, которое сохраняется до тех пор, пока не произойдет изменение фазы несущей на 180 на втором выходе суммовычитающего блока 3 (переход через вторую отсчетную точку).

В дальнейшем фазы несущих на установочном и исполнительном входе совпадают и .триггер 14 сохраняет свое- значение до очередных смен Фаз яесущнх первого и второго канала

Суммовцчитающего блока 3 (девятая и деспотия отсчетные точки). Таким образом,, на Выходе :0-триггера формируется сигнал по длительности, пропорциоиапьнйй зоне между сменами фаз несущих двух сдвинутых на 22,5 сйгкалов суммовычитающего блока.

Аналогично Формируются сигналы на выходах. триггеров 15-21, только у последнего триггера для выделения зоны в 22 5 (157,5 -. 180 ) на исполнительный вход подается задержанный злемейтом 6 задержки и инвертированный инвертором 4 сигнал первого канала суммовычитающего блока 3. В дальнейшем сигналы с выходов 0-триггеров 14-21, попарно разнесенные (для устранения ложной информации) иа 22,.5е, подаются на установочные входы RS-триггеров 22 и 23.

Следовательно, на R-входы триггера 22 подаются сигналы с зоной действия .0-22,55и 90-112,5, à íà S-вхо- . ды - сигналы с .зоной 45-67 5 и 135-.

О

157 . Аналогичные сигналы, но сдвинутые относительно указанных на

22,5, подаются на входы триггера 23.

С выхода триггеров 22 и 23 снимаются потенциальные сигналы, которые подаются. в блок 5 определения направления.

Таким образом, в предлагаемом преобразователе логическое детектирование и умножение огибающих сиг; налов датчика перемещения произво-. дится независимо от. опорного сигнала генератора возбуждения, что исключает сбои преобразователя при нестабильности фазы несущей сигналов тракта преобразованиями датчик - суммовычитающий блок. При этом упрощается регулирование устройства, так как временные соотношения двух соседних сигналов суммовычитающего блока выставляются элементами задержки только друг относительно друга, что позволяет полностью исключить появление сигналов помех на выходных триггерах, т.е. обеспечить их стабильную работу.

1 04994 >

Составитель М. Сидорова

Редактор О. Черниченко Техред M.Koñòèê КорректорВ. Бутяга

Заказ 8430/48 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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