Преобразователь перемещения в код

Преобразователь перемещения в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

8881 В2 (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)M. Кл.

С 08 С 9/00 (22) Заявлено 030380 (21) 2890024/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Геаударстееииый кем итет

Опубликовано 07.1281, Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 07.1 2Я) да делам изобретений и открытий (53) УЙК 681.32 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.В.Новоселов, В.M.Àðõèïoâ, Н.А.Докичев и В.И.Платанный (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ B КОД

Изобретение относится к преобразо" вательной технике и может быть использовано в высокоточных преобразователях перемещений в цифровой код, к которым предъявляются высокие требования по быстродействию и динамической точности.

Известен преобразователь переменного напряжения (1 ),содержащий генератор пилообразного напряжения, ком1О параторы, инверторы, управляющий блок и блок преобразования разности длительностей в цифровой код, включающий триггер, вентили, реверсивный счетчик, генератор импульсов.

Данный преобразователь может быть использован при преобразовании перемещения в переменное напряжение, а затем при преобразовании данного напряжения s цифровой код.

Недостатком этого преобразователя являются необходимость использования дополнительных узлов генератора пилообразного .напряжения и компараторов, а также невысокая точность из-за наличия частотной погрешности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь перемещения в код 12), содержащий блок преобразования масштаба угла, выходы которого соединены соответственно с одними входами фазового детектора и статистического фазовращателя, к другим входам которых подключены соответственно выход дискретного фазовращателя и реверсивного счетчика. Выход фазового детектора соединен с входом управляемого генератора импульсов и одними входами двух элементов И, к другим входам которых подключены выход управляемого генератора импульсов, выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика.

Недостатком известного преобразователя является низкое быстродействие при отработке скачкообразных фазовых рассогласований, что особенно ощущается при применении отсчетной части в многоканальных системах.

Кроме того, данный преобразователь не обеспечивает высокой динамической точности при больших скоростях исследуемого вала (несколько градусов в секунду) в силу противоречивости требований к коэффициенту усиления (в данном случае величине частоты управляемого генератора) с точки зре ния помехоустойчивости и динамической

ТОЧНОСТИ.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий блок преобразования масштаба угла, первый выход которого соединен с первым входом фазового детектора, первый выход которого соединен,с входом управляемого генератора импульсов и первыми входами двух элементов И, с вторыми входами которых соединен выход управляемого генератора импульсов, и реверсивный счетчик, выход которого соединен с первым входом дискретного фазовращателя, второй вход которого соединен с вторым выходом блока преобразования масштаба угла, а выкод— с вторым входом фазового детектора, введены сумматор, умножитель, пороговое устройство и третий элемент И, первый вход которого соединен с вторым выходом фазового Детектора, второй вход - с шиной эталонной частоты, а третий - с первым выходом порогового устройства, вход которого соединен с первым выходом фазового детектора, а второй выход - с третьими входами первого и второго элемен" тов И и первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и первым входом сумматора, а третий вход - с выходом второго элемента И и вторым входом сумматора, третий вход которого соединен с выходом умножителя, четвертый вход - с выходом третьего элемента И, а выход - с входом ревер сивного счетчика.

На чертеже изображена структурная схема преобразователя перемещения в к,од.

Преобразователь содержит блок 1 преобразования масштаба угла, фазовый детектор 2, дискретный фазовращатепь 3; реверсивный счетчик 4, пер88162

2S

Ы

4 ,вый 5 и второй 6 элементы И, управля- емый генератор 7 импульсов, пороговое устройство 8, сумматор 9, умножитель 10 и третий элемент И 11.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть число, записанное в счетчике 4, равно нулю, а входной вал повернут на угол <К.. Тогда на выходе детектора 2 будет присутствовать сигнал, пропорциональный фазовому рчссогласованию сигналов с блока 1 и фаэовращателя 3.

Если величина фазового рассогласования превышает величину gg, выбираемую в соответствии с максимальной динамической ошибкой преобразователя, то устройство 8 выдает сигнал запрета на элементы И 5 и 6, сигнал установки нуля на умножитель 10 и сигнал разрешения на элемент И 11. В этом случае частота с генератора 7 через элементы И 5 и 6 не проходит, а эталонная частота через элемент И 11 и сумматор 9 проходит на счетчик 4, устраняя фазовое рассогласование за один период сигнала с блока 1. Устранение фазового рассогласования за один период происходит за счет того, что с выхода детектора 2 ыа элемент И

11 подается временной интервал, равный фаэовому рассогласованию, а на выходе элемента И 11 получается унитарный код, пропорциональный фазовому рассогласованию.

Таким образом, фаэовое рассогласование, большее AV, независимо от его величины, устраняется за один такт, чем обеспечивается высокое быстродействие преобразователя.

Если же фазовое рассогласование меньше дф, то устройство 8 формирует сигнал разрешения на элементы И 5 и 6, сигнал запрета на элемент И и снимает сигнал установки нуля на умножитель

10. Частота генератора 7.1 пропорциональная сигналу с детектора 2, в зависимости от знака фазового рассогласования проходит через элемент И 5 или И 6 и поступает на сумматор 9 и умножитель 10, который представляет собой реверсивный счетчик с управляемым делителем частоты.

Пусть фаэовое рассогласование име" ет положительный знак и величина его изменяется с постоянной скоростью, т.е. с постоянной скоростью вращается входной вал. Тогда частота с генератора 7 через элемент И 5 и сумматор 9 динен выход управляемого генератора импульсов, и реверсивный счетчик, вы" ход которого соединен с первым входом дискретного Фазовращателя, второй вход которого соединен с вторым выходом блока преобразования масштаба угла, а выход - с вторым входом фазово» го детектора, о т л и ч а ю щ. и йс. я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности преобразователя, в него введены сумматор, умножитель, пороговое устройство и третий элемент И, первый вход которого соединен с вторым выходом фазового детектора, второй вход - с шиной эталонной частоты,, а третий - с первым выходом порогового устройства, вход которого соединен с первым выходом фазового детектора, а второй выход - с третьими входами первого и второго элементов И и первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и первым входом сумматора, а третий вход — с выходом второго элемента И и вторым входом сумматора, третий вход которого соединен с выходом умножителя, четвертый вход - с выходом третьего элемента И, а выход - с входом реверсивного счетчика.

Формула изобретения

5 888162 проходит на счетчик 4, код которого увеличивается, за счет чего рассогласование сигналов, поступающих на детектор 2 уменьшается.

С элемента И 5 частота поступает также на второй вход умножителя 10.На выходе умножителя 10 появляется частота, которая, суммируясь с частотой,поступающей с элемента И 5, поступает на счетчик 4 убыстряя процесс устранения фазового рассогласования. При определенном коде умножителя 10 частота на его выходе будет достаточная для изменения кода счетчика 4 со скоростью, определяемой скоростью входноГо вала, в свяэи с чем получается значи" тельное увеличение динамической точности преобразователя.

При изменении знака фазового рассогласования преобразователь рабо- 2о тает аналогично, только частота с генератора 7 проходит через эле-. мент И 6 и поступает на соответствующие входы умножителя 10 и счетчика 4.

Экономический эффект от использо- 2$ вания данного изобретения обусловлен его техническими особенностями, приведенными выше.

Преобразователь перемещения в код, содержащий блок преобразования масштаба угла, первый выход которого соединен с первым входом фазового детектора, первый выход которого соединен с входом управляемого генератора импульсов и первыми входами двух элементов И, с вторыми входами которых соеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шляндин 8.И. Цифровые измерительные преобразователи и приборы.H., Энергия, 1973, с. 197-198.

2. Зверев А.Е. и др. Преобразо" ватели угловых перемещений в цифровой код. — Л., Энергия, 1974, с. 81-82 (прототип).

888162

Составитель Е.Бударина

Техред 3.Фанта

Редактор Г.Петрова

Корректор Е.Рошко

Тираж 694

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 10129/15

Филиал ППП иратенч", r. Ужгород, ул. По..>ектная, 4