Преобразователь перемещение - код

Преобразователь перемещение - код

Реферат

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах программного управления, для автоматического ввода информации в электронно-вычислительную машину (ЭВМ).

Предлагаемое изобретение предназначено для преобразования перемещения в цифровой код.

Известны преобразователи перемещения в код, содержащие фазовращатель, выход которого через выделитель нуля подсоединен к первому входу элемента совпадения, второй вход которого подсоединен к выходу генератора импульсов, а выход - к счетному входу счетчика [Косинский А.В., Матвеевский В.Р., Холомонов А.А., Аналого-цифровые преобразователи перемещений. М., «Машиностроение», 1991, с.172].

Недостатком такого устройства является невысокая точность преобразования вследствие нестабильности параметров фазовращателя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является преобразователь перемещение-код с компенсацией погрешностей фазовращателя, в которых один вход и два выхода фазовращателя подсоединены к выделителям нуля (ВН), выход первого ВН соединен с прямым входам первого триггера, выход второго ВН соединен с прямым входом второго триггера, инверсный выход второго триггера подсоединен к второму входу первого элемента совпадения, к первому входу которого соединен выход третьего ВН, выход первого элемента совпадения соединен с инверсными входами первого и второго триггеров, выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента совпадения, второй вход которого подсоединен к выходу генератора импульсов, а выход подсоединен к первому входу третьего элемента совпадения, к второму входу которого подсоединен инверсный выход второго триггера, а выход соединен с первым триггером счетного устройства, прямой выход второго триггера соединен с четвертым элементом совпадения, второй вход которого подсоединен к выходу второго элемента совпадения, а выход соединен с вторым триггером счетного устройства [Косинский А.В., Преобразователь угла в код с компенсацией погрешностей. Труды МИЭМ, том 2, М., «Энергия», 1966, с.50].

Прототип уменьшает погрешность преобразования, связанную с нестабильностью частот питания и заполнения, но недостатком прототипа является сравнительно невысокая точность из-за погрешностей фазовращателя, возникающих от нестабильности его параметров.

Известно, что чем больше число выходных каналов фазовращателя, тем больше число компенсируемых гармоник погрешностей [Косинский А.В., Матвеевский В.Р., Холомонов А.А., Аналого-цифровые преобразователи перемещений. М., «Машиностроение», 1991, с.152, 153].

Техническая задача, которую решает предлагаемый преобразователь, состоит в повышении точности преобразования за счет использования фазовращателя с тремя выходными обмотками.

Техническая задача решается тем, что в преобразователе, содержащем фазовращатель, один вход и два выхода которого соединены с выделителями нуля (ВН), выход второго ВН подсоединен к инверсному входу первого триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, второй вход которого подсоединен к выходу генератора импульсов, введены четвертый выделитель нуля, три делителя на два, третий триггер, два элемента задержки (ЭЗ), один элемент ИЛИ, делитель на три и счетчик, третий выход фазовращателя соединен с входом четвертого выделителя нуля, выходы первого, третьего и четвертого ВН подсоединены к входам первого, второго и третьего делителей на два, выход первого делителя на два соединен с прямыми входами первого, второго и третьего триггеров, выход второго делителя на два соединен с инверсным входом второго триггера, выход третьего делителя на два подсоединен к инверсному входу третьего триггера, выход второго триггера подсоединен к первому входу второго элемента совпадения, к второму входу которого подсоединен выход первого ЭЗ, вход первого ЭЗ подсоединен к выходу генератора импульсов, выход третьего триггера соединен с первым входом третьего элемента совпадения, второй вход которого подсоединен к выходу второго ЭЗ, вход которого соединен с выходом первого ЭЗ, выходы первого, второго и третьего элементов совпадения соединены с входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подсоединен к входу делителя на три, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обладает высокой точностью преобразования.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема устройства.

Предлагаемый преобразователь перемещения в код содержит фазовращатель 1 с трехфазным напряжением питания U_п1, U_п2 и U_п3, выделители нуля 2, 3, 4 и 5, делители на два 6, 7 и 8, триггеры 9, 10 и 11, схемы совпадения 12, 13 и 14, элемент задержки 15, 16, генератор импульсов 17, элемент ИЛИ 18, делитель на три 19, счетчик 20.

Рассматриваемое устройство работает следующим образом: фазовращатель 1 питается напряжениями U_П1, U_П2 и U_П3, с выходных обмоток фазовращателя снимаются напряжения U_Вых.1, U_Вых.2, U_вых.3. Выделитель нуля 2 срабатывает в момент, когда питающее напряжение U_П1 проходит через ноль. Выделитель нуля 3 срабатывает в момент перехода через ноль первого выходного напряжения фазовращателя (U_Вых.1), выделители нуля 4 и 5 срабатывают в момент перехода через ноль соответственно второго (U_Вых.2) и третьего (U_Вых.3) выходных напряжений фазовращателя. Триггер 9 срабатывает от импульса делителя на два 6, который пропускает только нечетные импульсы выделителя нуля 2. Триггер 9 возвращается в исходное состояние импульсом с выделителя нуля 3. В течение времени, пока триггер 9 открыт, на выход первого элемента совпадения 12 поступают импульсы с генератора импульсов 17. Триггер 10 срабатывает от импульса делителя на два 6 и возвращается в исходное состояние импульсом с делителя на два 7, который пропускает только четные импульсы. За время работы триггера 10 на выход второго элемента совпадения 13 поступают импульсы с первого элемента задержки 15, который задерживает импульсы генератора импульсов 17 на 1/3 периода следования счетных импульсов. Триггер 11 срабатывает от импульса делителя на два 6 и возвращается в исходное состояние импульсом с делителя на два 8. В течение времени, пока триггер 11 открыт на выход третьего элемента совпадения 14, поступают импульсы со второго элемента задержки 16, который задерживает импульсы на 1/3 периода следования счетных импульсов. Так как вход второго элемента задержки 16 подсоединен к выходу первого ЭЗ 15, который в свою очередь задерживает импульсы с генератора импульсов 17 на 1/3 периода следования счетных импульсов, то на выход третьего элемента совпадения 14 поступают импульсы, задержанные на 2/3 периода следования счетных импульсов. Импульсы с выходов элементов совпадения 12, 13 и 14 через элемент ИЛИ 18 подаются на делитель на три 19, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика.

Преобразователь перемещения в код, содержащий фазовращатель, один вход и два выхода которого соединены с выделителями нуля (ВН), выход второго ВН подсоединен к инверсному входу первого триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, второй вход которого подсоединен к выходу генератора импульсов, отличающийся тем, что в него введены четвертый выделитель нуля, три делителя на два, третий триггер, два элемента задержки (ЭЗ), один элемент ИЛИ, делитель на три и счетчик, третий выход фазовращателя соединен с входом четвертого выделителя нуля, выходы первого, третьего и четвертого ВН подсоединены к входам первого, второго и третьего делителей на два, выход первого делителя на два соединен с прямыми входами первого, второго и третьего триггеров, выход второго делителя на два соединен с инверсным входом второго триггера, выход третьего делителя на два подсоединен к инверсному входу третьего триггера, выход второго триггера подсоединен к первому входу второго элемента совпадения, к второму входу которого подсоединен выход первого ЭЗ, вход первого ЭЗ подсоединен к выходу генератора импульсов, выход третьего триггера соединен с первым входом третьего элемента совпадения, второй вход которого подсоединен к выходу второго ЭЗ, вход которого соединен с выходом первого ЭЗ, выходы первого, второго и третьего элементов совпадения соединены с входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подсоединен к входу делителя на три, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика.