Преобразователь угла поворота вала в код с линеаризованной выходной характеристикой

Преобразователь угла поворота вала в код с линеаризованной выходной характеристикой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики , в частности к устройствам цифровой коррекции. Может быть использовано в цифровых системах автоматического управления для контроля частоты и оборотов вращающихся валов любых машин. Целью изобретения является расширение диапазона работы преобразователя. Он содержит датчик, реле времени, счетчик импульсов , триггер, элемент И, тактовый генератор. Для достижения цели введены элементы ИЛИ, сдвиговый регистр , дешифратор. Диапазон работы преобразователя расширяется за счет ступенчатого увеличения интервала накопления информации в счетчике S импульсов на нелинейном участке выходной характеристики датчика. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИ,К

А1 (19) 01) д)) 4 Н 03 М 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3900067/24-24 (22) 22.05.85 (46) 07.12.86. Бюл. 9 45 (72) А.Е. Богатых, В.Ф. Вербов и В.М. Тищенко (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 970674, кл. Н 03 К 13/20, G 08 С 9/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 1101865, кл. G 08 С 9/00, 1982, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД С ЛИНЕАРИЗОВАННОЙ ВЫХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики, в частности к устройствам цифровой коррекции. Может быть использовано в цифровых системах автоматического управления для контроля частоты и оборотов вращающихся валов любых машин. Целью изобретения является расширение диапазона работы преобразователя. Он содержит датчик, реле времени, счетчик импульсов, триггер, элемент И, тактовый генератор. Для достижения цели введены элементы ИЛИ, сдвиговый регистр, дешифратор. Диапазон работы преобразователя расширяется за счет ступенчатого увеличения интервала накопления информации в счетчике импульсов на нелинейном участке выходной характеристики датчика. 3 ил.

1275771

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, в частности к устройствам цифровой коррекции, и может быть использовано в цифровых системах автоматического управления для контроля числа оборотов вращающихся валов любых машин.

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых углов преобразователя.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя угла поворота вала в код с линеаризонанной выходной характеристикой; на фиг.2— графики, поясняющие работу преобразователя; на фиг.3 — схема одного иэ нариантов дешифратора.

Преобразователь угла поворота вала в код с линеаризованной выходной характеристикой содержит датчик

1, элемент И 2, триггер 3, генератор 4 тактовых импульсов, реле 5 времени, счетчик 6 импульсов, сдниговый регистр 7, элемент ИЛИ 8, дешифратор 9, который выполнен в виде элементов И 10 (фиг.3).

Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим обра" эом.

Импульс с выхода генератора 4 переводит триггер 3 в единичное состояние и воздейстнует на управляемое реле 5 времени. В результате этого через элемент И 2 импульсы с выхода датчика 1 с определенной частотой f начинают поступать на суммирующий вход счетчика 6 импульсов, Реле 5 времени через время Т (фиг.2 ) формирует импульс на выходе, возвращающий триггер 3 в нулевое состояние. Этот же импульс подает команду на считывание информации н счетчике 6 импульсов и на его сброс (обнуление) в исходное состояние. Одновременно в исходное состояние этим же импульсом приводится регистр 7, т.е. подготавливается к. работе первый разряд регистра 7 (записывается н нем единица). Полученная на выходе счетчика 6 импульсов информация подается на выход преобразователя и с него на дальнейшую обработку.

Количество (N) импульсов, поступившее на счетчик 6, N = f-То,где

f — частота импульсов на выходе датчика 1 в момент прихода тактового

l$

50 импульса, соответствующая определен, ному углу поворота вала <у, Предлагаемое устройство работает аналогично до начала нелинейности (точка (й ., ф,) линеаризованной характеристики (фиг.2ц), при этом полученные в счетчике 6 количества импульсов N,, N и N> (фиг.22) (до начала нелинейности) будут пропорциональны углу поворота вала.

В дешифраторе 9 предусмотрено

К-выходов 9,, 9, ..., 9 „ (по числу точек перегиба линеариэованной характеристики датчика T),, на одном из которых появляется импух<ьс-метка при достижении в счетчике 6 количества текущих импульсов И.< одного иэ зна" чений И*, И,",..., N*, соответствен но (фиг.2г). Эти значения количест. ва импульсов И"„, И ",...„ N+ в счет чике .6 соответствуют граничным частотам точек перегиба линеаризованной характеристики (f) э® ) э (fg э<.< ) э ..., (f ср„) . На фиг.3 представлена схема варианта дешифратора 9 при

N* 7 N* 11 ° г.

Таким образом, в момент достижения частоты f значения f< (первая точка перегиба линеаризованной характеристики датчика 1) и заполнения счетчика 6 текущими импульсами до числа И, на выходе 91< дешифратора 9 появится импульс-метка, которая через элемент ИЛИ 8 подается на информационный вход регистра 7.

Так как регистр 7 был до этого переведен импульсом "Сброс" с ныхода реле 5 времени в исходное состояние, т.е. подготовлен к работе первый разряд регистра 7, То сигнал с выхода элемента ИЛИ 8 осуществг<яет перезапись единицы во второй разряд,подготавливая его к работе, и одновременно с выхода 7, регистра 7 ныдается сигнал на первый управляющий вход 5, реле 5 времени, н результате чего оно формирует выходной импульс через время Т< после прихода íà его первый вход тактового импульса с генератора 4, Причем Т< = Т о + дТ,, rpg 6T< = сonst от точки перегиба (f<, q,) до следующей точки перегиба цг) (фиг 2а 8, Ь ).

Импульсом с выхода реле 5 времени осуществляется считывание информации со счетчика 6 импульсов, его сброс н исходное состояние (обнуление), а

1275 также приведение в исходное состояние регистра 7.

При этом количество импульсов, поступивших на счетчик 6 при частоте

Е, а Е c fz, будет N< = f ° Т(= f(To + S

+дТ ) = fT+fhT1 =Н", +ЛИ,, где

N + — количество импульсов, которое поступило бы на счетчик 6 без коррекции (фиг. 22) . ЬИ, = N0 — Nt — число импульсов коррекции реальной характеристики (поправка) .

Преобразователь работает аналогично до второй точки перегиба линеаризованной характеристики (точка (f, g ),В момент достижения частоты

f значения f (вторая точка перегиба линеаризованной характеристики) и заполнения счетчика 6 импульсами до числа, равного Nz, на выходе 9 дешифратора 9 появйтся импульс-метка, которая через элемент ИЛИ 8 подается на информационный вход регистра 7.

Так как в регистре 7 был подготовлен к работе второй разряд (записана в нем единица) импульс-меткой с выхода 9, дешифратора 9, то импульсметка с выхода 9 осуществляет перезапись единицы в третий разряд, подготавливая его к работе, и одновременно с выхода 7 регистра 7 выда" ЗО ется сигнал на второй управляющий вход 5 реле S времени, в результате чего оно перестраивается и формирует выходной импульс не через время Т,, на которое оно было настроено до этого сигналом с выхода 7 регистра

7, а через время Т после прихода на его первый вход тактового импульса. Причем Т Т,+ аТ, где ЬТ, const от точки перегиба (Е,q ) до аО следующей точки перегиба (f,,q ) (фиг. 2(i, Е, Ь ) и ЬТ. ъ д Т, .

Импульсом с выхода реле 5 времени осуществляется считывание информации со счетчика 6 импульсов, его сброс 45 в исходное состояние (обнуление) а также приведение в исходное регистра

7. При этом количество импульсов, поступивших на счетчик при частотах

f> a f f равно N< f Tz f(T + SÎ

+ 6Т ) - Nz + АМ, К"-количество им771 4 пульсов, которое поступило бы на счетчик 6 без коррекции (фиг.2), И =

= N — N* — число импульсов коррек5 2 ции реальной характеристики.

Преобразователь работает аналогично до третьей точки перегиба линеаризованной характеристики (точка (f» 4)Далее при частотах f ú f»

f< работа преобразователя аналогична ранее описанной.

Таким образом, реальная характеристика "выравнивается" и корректированная характеристика датчика 1 практически совпадает с линейной теоретической характеристикой, что обуславливает существенное уменьшение мультипликативной погрешности датчика 1 и расширение диапазона его работы с высокой точностью преобразования информации.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в код с линеаризованной выходной характеристикой, содержащий датчик, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход последнего соединен со счетным входом счетчика импульсов, выход которого является выходом преобразователя, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом триггера, а через реле времени — с входом сброса счетчика импульсов и вторым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом. элемента И, о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемого угла преобразователя, в него введен дешифратор, элемент ИЛИ н сдвиговый регистр, реле времени выполнено управляемым, выход счетчика импульсов соединен через последовательно соединенные дешифратор и элемент ИЛИ с информационным входом сдвигового регистра, выходы которого соединены с управляющими входами реле времени, выход которого соединен с входом сброса сдвигового регистра.

1275771

1275771

)разря8 2разря6 Яразряд 4 разряд

Фиг. 3

Составитель А. Сидоренко

Техред Л.Олейник . Корректор Е. Рошко

Редактор А. Шандор

Заказ 6581/57

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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