Импульсный преобразователь перемещения

Импульсный преобразователь перемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. В. Курников и H. П. Стебельский

ЙА ГЕНТ1И3ь, I

ТАХЕ< 4. .ИА Я

БИЙЛИЬТЕКА (71) Заявитель (54) ИИПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

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

Известен преобразователь угла поворота вала в код, в котором сигналы датчика перемещения подаются на аналоговые демодуляторы, которые выделяют огибающую выходных сигналов, сигналы с выходов демодуляторов поступают на модуляторы синусного и косинусного каналов. В качестве модулирующего напряжения используется напряжение с делителем частоты, коэффициент деления которого определяется требуемой разрешающей способностью.

Сигналы с выходов модуляторов, имеющие структуру сигналов датчика перемещения, но с более низкой частотой несущей, подаются на фазирующий конv

20 тур, где суммируются на общеи нагрузке,. в результате чего получается сигнал, приращение фазы которого пропорционально приращению угла поворота

2 вала, По перемещению сформированного иэ сигнала приращения фазы импульса относительно неподвижной шкалы с де-. лителя частоты в блоке логики Формируются импульсы перемещения $1) .

Недостаток данного преобразователя - пониженное быстродействие, вызванное переносом измерения на низкую частоту и большим количеством ступеней преобразования, а также сложность реализации тракта преобразования изза наличия аналоговых узлов (демо- дуляторы, модуляторы, фаэиру Гщий контур) и делителя частоты с формирователем неподвижной шкалы.

Известен преобразователь угла по-. порота вала в код, содержащий датчик перемещения, генератор, суммарновычитающий блок, фазочувствительные демодуляторы, формирователи, состоящие соответственно иэ усилителей, инвертирующих усилителей и триггеров, элементы обьединения, устройство устранения ложной информации, состоящее

3 89 из инверторов и элементов совпаденйя, блок формирования кода и формирователь импульсов (21.

Недостатком этого преобразователя является его относительно сложная структура построения,. так как вопросы получения многофазной системы сигналов датчика, детектирования, умножения и усиления этих сигналов, формирования из них потенциальных сигналов с крутыми фронтами, устранения ложной информации, возникающей при качании ротора датчика и помехах, решаются отдельно и последовательно друг за другом. В результате этого снижается быстродействие известного преобразователя и увеличивается число связей между элементами. Наличие в тракте преобразования аналоговых демодуляторов, усилителей, инвертирующих усилителей и большого количества триггеров приводит к сложности реализации данного преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия импульсного преобразователя перемещений.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный преобразователь перемещения, содержащий генератор, выход которого соединен со входом датчика перемещения, выходы которо о соединены со входами суммо-вычитающего блока, инвертор, блок формирования кода и формирователь импульсов, введен блок логической обработки, восемь входов которого соединены с выходами суммо-вычитающего блока, а девятый . с выходом инвертора, вход которого соединен с одним выходом блока логической обработки, остальные четыре выхода которого соединены с сигнальными входами блока формирования кода, т ктовый вход которого через формиро" ватель импульсов соединен с выходом генератора.

Блок логической обработки выполнен на четырех элементах ИЛИ и восьми элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход каждого последующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен со вторым входом предыдущего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и одним входом блока, выходы пер" вого и пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ соединены через первый элемент ИЛИ с первым выходом блока, второй выход которого соединен через второй элемент ИЛИ с выходами третьего и седьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы второго и шестого элементов ИСК4768 4

$в

$

39 !

2S

ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через третий элемент ИЛИ соединен с третьим выходом блока, выход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с девятым входом блока, а выходс четвертым выходом блока, пятый выход которого соединен с выходом восьмого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

На чертеже изображена схема импульсного преобразователя перемещения.

Преобразователь содержит датчик перемещения, генератор 2, суммо"вычитающий блок 3, блок 4 логической об" работки, блок 5 формирования кода, инвертор 6 и формирователь 7 импульсов.

Блок 4 логической обработки содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 - 15 и элементы ИЛИ 16 - 19. Блок 5 формирования кода содержит триггеры

20 и 2 1 и узел 22 определения направления.

Импульсный преобразователь перемещения работает следующим образом;

Выходные сигналы датчика 1 перемещения, преобразованные суммо-вычитающим блоком 3 в восемь сигналов со сдвигом моментов смены фазы несущей частоты (аналогично сдвигу огибающих) на 22,5 относительнр момента о смены фазы несущей частоты одного-из каналов датчика, поступают в. блок 4 логической обработки, который вместе с инвертором 6 реализует преобразование сигналов в соответствии со следующими логическими соотношениями 11 (53 + 54)м Н(5- + 58))п

Sgg (55 + 5ь)М1 V (53 + 510) Ма

5,а = (S + 55)М Ч(5В + 5Ц)м (5 6 + 5 }М Ч (5 + S g) g где S - S < - сигналы с выхода суммовычитаащего блока 3, .моменты смены фазы несущей частоты которых смещены на 22,5о соответственно.

Сигналы 5 „и 5 п, разнесенные друг oTHocHTSJlbHQ друга на 22,5 подаются на управляющие J и К-входы триггера 20 соответственно. Анало-. гичные сигналы S<> и S<, но сдвинутые относительно сигналов 5,1.1 и S<, подаются на управляющие J и К-входы триггера 21. Переключение триггеров

20 и 2 1 осуществляется по тактовым

С-входам сформированными формирователем 7 сигналами генератора 2.

768 вычитающего блока, а девятый - с . выходом инвертора, вход которого соединен с одним выходом блока логической обработки, остальные четыре

S выхода которого соединены с сигнальными. входами блока формирования кода, тактовый вход которого через формирователь импульсов соединен с выходом генератора.

2. Преобразователь no n. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок логической обработки выполнен на четырех элементах ИЛИ и восьми элементах

ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход каждого последующего элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен со вторым входом предыдущего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и одним входом блока, выходы первого и пятого элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены через первый элемент ИЛИ с первым выходом блока, второй выход которого соединен через второй элемент ИЛИ с выходами третьего и седьмого элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ HJN, выходы второго и шестого элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ

ИЛИ через третий элемент ИЛИ соединены с третьим выходом блока, выход четвертого элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с девятым входом блока, а выход - с четвертым выходом блока, пятый выход которого соединен с выходом восьмого элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ

М ИЛИ. формула изобретения

1. Импульсный преобразователь перемещения, содержащий генератор, выход которого соедмнен со входом датчика перемещения выходы которого соединены со входами суммо-вычитающего блока, инвертор, блок формирования кода и формирователь импульсов„ о т л ич а ю шийся тем, что, сцелью повышения точности и быстродействия, преобразователя, в него введен блок логкческой обработки, восемь выходов которого соединены с выходами суммо5 894

С выходов триггеров 20 и 21 снимаются сигналы, сдвинутые на 90 друг относительно друга и с учетверенной частотой по сравнению с частотой огибающих сигналов датчика 1 перемещения.

При этом одновременно .с формированием сигналов произведено устранение ложной информации, возникающей как при качании ротора датчика перемещения относительно отсчетной точки, так и под воздействием внешних помех. Это достигается логическим разнесением на

22,5о и исключением возможности одновременного прихода управляющих сигналов на J и К-входы триггеров 20 и

21, т.е. при любом характере ложной информации изменение сигнала происходит только на одном из управляющих входов триггеров, при этом на другом управляющем входе сигналы либо совсем отсутствуют, либо не совпадают с импульсами опорной частоты на исполнительном входе и состояние триггера не меняется . Выходные сигналы триггеров 20 и 21 подаются в узел 22 определения перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР !! 4!5691, кл. G 08 C 9/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

N 413УУ, кл. G 08 С 9/04, 1971 (прототип) .

894768

Составитель Е. сударина

Редактор Л. Пчелинская ТекРедЕ. Харитончик Корректор Г. Решетник

Заказ 11495/81 Тираж 494 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