Преобразователь угла поворота вала в код

Преобразователь угла поворота вала в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Oll ИСАНКЙ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 746657

Сеаз Сееетсиих

Сециаяистичесиих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено !4.04.78 (21) 2605232/18-24 (5l) Я, KJI.3

G. 08 С 9/04 с присоединением заявки №вЂ”

Ьеударетаавй кемктет

ССЮ ае аелам кзаеретенкй н етармтнй (23) Приоритет— (53) УДК 681.325 (088.8) Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.80 (12) Авторы изобретения

А. С. Скворцов, В. И. Андрианов н Л, И. Бердников (7l} Заявитель

I (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

1 Изобретениб оФйбсйтея и ййъмати в вычислительной технике и может быть использовано в системах преобразования информации.

Известны преобразователи угол-код на. капливавщего типа, характерной особенностью которых является то, нто онн реагирукм на пространственное (угловое илн линейное) перемешепйе, «оторое в процессе . преобразования разделяется на ряд элементарный приращений. Суммируя приращения, накапливающий преобразователь формирует цифровой код, пропорциональный пространственному перемещению. Разрешающая способность известных накапливающих преобразователей определяется количеством импульсов, поступающих на счетчик за один оборот ротора датчика.

Известен накапливающий преобразови тель угла в код, содержащий датчик угла с

Р парами полюсов, дифференцирующие элементы и блок определения направления вращения, соединенный с входами счетчика, выходы которого являются выходами преобразователя.. 2

В известном преобразователе выходной сигнал с датчика угла поступает на дифференцирующие элементы, которые дифференцируют передний н задний фронты огибающей выходного сигнала с датчика. Число импульсов приращения перемещения с выходов дифференцнрующих элементов, определяюшее разрешающую способность преобразователя, составляет р. С выходов блока для определения направления вращения иа входы счетчика поступают счетные йм10 пульсы. С выходов счетчика снимается циф.ровой код, пропорциональный угловому пе ремешению за время работы преобразователя

Известный преобразователь имеет отноМ сйтельно высокую помехоустойчивость за счет его низкой чувствительности и значительного интервала между любыми двумя соседними счетнымн импульсами.

Однако недостатком этого преобразователя является малая разрешающая способи ность.

Известен другой накапливающий преобразователь перемещение-код, содержащий чувствительный н задавший элементы, логический бюк. дифференцирующие. элемен746657

10

3 ты, блок определения иаправцения вращ = ния, выходы которого являются выходами преобразователя.

В этом преобразователе сигналы с чувствительных элементов после формирования поступают на четыре дифференцирующие элемента, благодаря чему число импульсов приращения увеличивается до 4р. Однако при этом уменьшается интервал между счетными импульсами, что в сравнении с указанным выше устройством приводит к снижению помехоустойчивости преобразователя, Наиболее близким по технической сущ.ности к предлагаемому является накапливающий преобразователь угла поворота вала в код,содержащий синусно-косинусный датчик угла, выходы которого непосредственно подключены к первым двум формирователям и через суммирующе-вычитающий блок — к двум другим формирователям, выходы формирователей подключены к логическому блоку, выходу которого подклю чены к реверсивному счетчику.

В этом преобразователе повышение раз / решающей способности достигается введением суммирующе-вычитающего блока, включенного между датчиком угла и формировагелями; увеличением числа формирователей и числа элементов в логическом блоке формирования счетных импульсов.

Благодаря увеличению числа импульсов, поступающих на вход реверсивного эа счетчика, разрешающая способность этого преобразователя повышается до 8р.

Недостатком этого преобразователя является то, что одновременно с повышением разрешающей способности существенно снижается его помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости накапливающего преобразователя. угол-код при сохранении его высокой разрешающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий синусно-косинусный датчик уг-. ла, ° выходы которого непосредственно подключены к первым двум формирователям и через суммирующе-вычитающий блок под- з ключены к двум другим формирователям, введены шифратор, регистр, блок сравнения и сумматор, входы шифратора соединены с выходами формирователей, а выход подключен к регистру н одному входу блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом регистра, а выход блока сравнейия подключен к сумматору.

Зто позволяет преобразовать аногофазную систему сигналов с выходов формирователей в двоичный код с дальнейшим его запоминанием, сравнением предыдущей и пос. ледуюшей информации, выделением разно сти и суммированием ее с кодом перемеще. ния, содержащимся в сумматоре.

Структурная схема представлена на че р теже.

Предобразователь угла поворота вала в код содержит синусно-косинусный датчик 1 угла, выходы которого непосредственно п<.дключены к первым двум формирователям 2 и 3 и через суммирующе-вычитающий блок

4 — к двум другим формирователям 5 и б.

Входы шифратора 7 соединены с выходами формирователей 2, 3, 5 и 6, а выход подкл очен к регистру 8 и одному входу блока 9 сравнения, другой вход которого соединен с выходом регистра 8. Выход блока 9 сравнения подключен к сумматору 10.

Формирователи 2, 3, 5 и 6 представляют собой, например, триггеры Шмитта.

Преобразователь работает следующим образом.

Датчик 1 угла записывается постоянным напряжением, которое модулируется датчиком, в результате чего на его выходах формируются сигналы синусоидальной формы, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 90 эл. град. Зти сигналы с частотой, определяемой угловой скоростью вращения ротора датчика l, поступают на входы формирователей 2, 3 и входы суммирующе-вычитающего блока 4, с выхода которого снимаются два дополнительных синусоидальных сигнала, имеющих ту же частоту, что и выходные сигналы датчика 1, но сдвинутые относительно них на 45 эл. град. Сдвиг между дополнительными сигналами составляет 90 эл, град.

С выходов суммирующе-вычитающега блока дополнительные сигналы поступают на —— входы формирователей 5 и 6. Из сигналов с выходов датчика l и суммирующе-вычитающего блока 4 формирователи 2, 3, 5 и 6 вырабатывают сигналы прямоугольной формы, поступающие на входы шифратора 7, где формируется трехразрядный код N< положения вала внутри полюсного деления датчика l. Выходной код N< шифратора 7 поступает на первый вход блока 9 сравнения и в регистр 8, где запоминается на один такг обработки информации и в виде кода

Ыа поступает на второй вход блока 9 сравнения. В блоке 9 сравнения вырабатывается разность gNg между текущим кодом Na u предыдущим кодом Na

aN< = N) — Их

Если разность А N< положительна и меньше 4 (половины максимального кода шифратора 7), тоьИ суммируется с содержимым сумматора !О. Если разность ьЫ отрицательная и (h N>) < 4, то разность

h Ng вычитается из содержимого сумматора !О.

Если h N«0 n(ANr) >4, то s блоке 9 сравнения образуется новая разность д,Их=

= 8+ 4Ni, которая суммируется с содержимым сумматора 10. Если h, Ng >О и (йМ1) >4, то в блоке,9 сравнения образуется разность hN@ = 8 -iLNi, которая вычи?46667

5 тается из содержимого суМматоров I G. Для нормального функционирования преобразователя необходимо, чтобы угол поворота да1 чика 1 не превышал половины полюсного деления за время одного такта обработки информации.

5 Такой преобразователь имеет большую помехоустойчивость по сравнению с извест- ными преобразователями накапливающего типа.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала и код, содержащий синусно-косинусный датчнк угла, выходы которого нейосредственно подключены к первым двум формирователям и через суммирующе-вычитающий блок под ключены =к двум другим формирователям, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены шифратор, регистр, блок сравнения и сумматор,, входы шифратора соединены с входами формирователей, а выход подключен к регистру и одному входу блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом регистра, а выход блока сравнения подключен к сумматору.

Составитель А. Смирнов

Редактор Л. Алексеенко Техред К. Шуфрнч Корректор М. 8нгула

Заказ 4 I08/20 Тираж 682 Подписное

0Н ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатентэ г. Ужгород, ул. Проектная, 4