Патент на изобретение №2310985

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА В УГОЛ ПОВОРОТА ВАЛА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразователям кода в угол поворота вала, и может быть использовано в системах обработки данных. Техническим результатом является повышение надежности, автономности и достоверности выдаваемой преобразователем информации. Преобразователь кода в угол поворота вала содержит три постоянных запоминающих устройства, шину входного кода преобразователя, три преобразователя код-напряжение, три усилителя мощности, источник опорного напряжения, сельсин-приемник, сумматор, блок сравнения и источник порогового напряжения. Блок сравнения содержит два компаратора и элемент И. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к преобразователям кода в угол поворота вала, и может быть использовано в системах обработки данных.

Известен преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий коммутаторы, сумматоры, распределитель импульсов, дешифратор, регистры, постоянное запоминающее устройство, источник опорного напряжения, преобразователи код-напряжение, инверторы, усилители мощности, шины констант и сельсин-приемник (см. а.с. СССР №1264345, Кл. Н03М 1/66, 1986 г.).

Недостатком преобразователя является его сложность и невысокая надежность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является преобразователь кода в угол поворота вала, принятый за прототип и содержащий (см. а.с. СССР №1453596, Кл. Н03М 1/66, 1989 г.) первое, второе и третье постоянные запоминающие устройства, входы которых объединены и подключены к шине входного кода преобразователя, выходы знаковых разрядов первого, второго и третьего постоянных запоминающих устройств подключены к управляющим входам первого, второго и третьего усилителей мощности соответственно, а выходы информационных разрядов подключены ко входам первого, второго и третьего преобразователей код-напряжение соответственно, выходы которых подключены к информационным входам первого, второго и третьего усилителей мощности соответственно, выходы которых подключены к выводам одноименных обмоток синхронизации сельсин-приемника, обмотка возбуждения которого подключена к выходу источника опорного напряжения.

Недостатком известного преобразователя является низкая надежность и достоверность выдаваемой информации, обусловленные отсутствием автономного контроля преобразователя в процессе работы.

Цель изобретения – повышение надежности, автономности и достоверности выдаваемой преобразователем информации.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий первое, второе и третье постоянные запоминающие устройства, входы которых объединены и подключены к шине входного кода преобразователя, выходы знаковых разрядов первого, второго и третьего постоянных запоминающих устройств подключены к управляющим входам первого, второго и третьего усилителей мощности соответственно, а выходы информационных разрядов подключены ко входам первого, второго и третьего преобразователей код-напряжение соответственно, выходы которых подключены к информационным входам первого, второго и третьего усилителей мощности соответственно, выходы которых подключены к выводам одноименных обмоток синхронизации сельсин-приемника, обмотка возбуждения которого подключена к выходу источника опорного напряжения, введены блок сравнения, источник порогового напряжения и сумматор, входы которого подключены к выходам первого, второго и третьего усилителей мощности, а выход подключен к одному из входов блока сравнения, другой вход которого подключен к выходу источника порогового напряжения, а выход является управляющим выходом преобразователя, причем блок сравнения содержит первый и второй компараторы и элемент И, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, противофазные входы которых объединены и являются соответственно первым и вторым входами блока сравнения, а выход элемента И является выходом блока сравнения.

Структурная схема преобразователя кода в угол поворота вала приведена на Фиг.1, структурная схема блока сравнения – на Фиг.2.

Преобразователь кода в угол поворота вала содержит первое 1, второе 2 и третье 3 постоянные запоминающие устройства, шину 4 входного кода преобразователя, первый 5, второй 6 и третий 7 преобразователи код-напряжение, первый 8, второй 9 и третий 10 усилители мощности, источник 11 опорного напряжения, сельсин-приемник 12, сумматор 13, блок 14 сравнения, источник 15 порогового напряжения, первый 16 и второй 17 компараторы и элемент И 18.

Входы первого 1, второго 2 и третьего 3 постоянных запоминающих устройств объединены и соединены с шиной 4 входного кода преобразователя, выходы знаковых разрядов первого 1, второго 2 и третьего 3 постоянных запоминающих устройств соединены с управляющими входами первого 8, второго 9 и третьего 10 усилителей мощности соответственно, а выходы информационных разрядов первого 1, второго 2 и третьего 3 постоянных запоминающих устройств соединены со входами первого 5, второго 6 и третьего 7 преобразователей код-напряжение соответственно, выходы первого 5, второго 6 и третьего 7 преобразователей код-напряжение соединены с информационными входами первого 8, второго 9 и третьего 10 усилителей мощности соответственно, выходы первого 8, второго 9 и третьего 10 усилителей мощности соединены со входами сумматора 13 и с выводами одноименных обмоток синхронизации сельсин-приемника 12, обмотка возбуждения сельсин-приемника 12 соединена с выходом источника 11 опорного напряжения, выход сумматора 13 соединен с первым входом блока 14 сравнения, выход источника 15 порогового напряжения соединен со вторым входом блока 14 сравнения, выход блока 14 сравнения является управляющим выходом преобразователя, причем блок 14 сравнения содержит первый 16 и второй 17 компараторы и элемент И 18, противофазные входы первого 16 и второго 17 компараторов объединены и являются соответственно первым и вторым входами блока 14 сравнения, выходы первого 16 и второго 17 компараторов соединены со входами элемента И 18, выход элемента И 18 является выходом блока 14 сравнения.

Преобразователь кода в угол поворота вала работает следующим образом.

Входной цифровой код Nвх.i от шины 4 входного кода поступает на адресные входы первого 1, второго 2 и третьего 3 постоянных запоминающих устройств, в каждом из которых записаны значения кодов: sini, sin(i+120°) и sin(i+240°) соответственно. В результате на выходах первого 1, второго 2 и третьего 3 постоянных запоминающих устройств будут сформированы коды, пропорциональные синусу угла поворота вала, причем на выходах первого 1 постоянного запоминающего устройства будет сформирован код – Nsini, на выходах второго 2 постоянного запоминающего устройства будет сформирован код – Nsin(i+120°) и на выходах третьего 3 постоянного запоминающего устройства будет сформирован код – Nsin(i+240°), которые поступают на цифровые входы первого 5, второго 6 и третьего 7 преобразователей код-напряжение соответственно, на выходах которых будут сформированы напряжения, пропорциональные углу поворота вала, именно: Usini, Usin(i+120°) и Usin(i+240°) соответственно. Напряжения с выходов первого 5, второго 6 и третьего 7 преобразователей код-напряжение поступают на информационные входы первого 8, второго 9 и третьего 10 усилителей мощности соответственно, на управляющие входы которых поступает информация о знаке коэффициента усиления со старших разрядов первого 1, второго 2 и третьего 3 постоянных запоминающих устройств соответственно.

С выходов первого 8, второго 9 и третьего 10 усилителей мощности постоянные, но разные по величине и знаку напряжения, пропорциональные Usini, Usin(i+120°) и Usin(i+240°) соответственно, поступают на одноименные обмотки возбуждения сельсин-приемника 12, на обмотку возбуждения которого поступает постоянное опорное напряжение от источника 11. В результате взаимодействия магнитных потоков сигнальных обмоток сельсин-приемника 12 с магнитным потоком обмотки возбуждения через ротор, последний поворачивается на заданный угол, пропорциональный входному цифровому коду Nвх.i.

Одновременно постоянные, но разные по величине и знаку напряжения, пропорциональные Usini, Usin(i+120°) и Usin(i+240°) с выходов первого 8, второго 9 и третьего 10 усилителей мощности соответственно поступают на входы сумматора 13.

Если все устройства преобразователя кода в угол поворота вала работают исправно, то сумма напряжений на выходе сумматора должна быть минимальной, т.е. близкой к нулю:

Напряжение U с выхода сумматора 13 поступает на первый вход блока 14 сравнения, на второй вход которого поступает небольшое по величине пороговое напряжение от источника 15, причем его величина выбирается из необходимых требований контролирования точности работы преобразователя. Если в результате сравнения величина напряжения U с выхода сумматора 13 меньше величины порогового напряжения, поступающего от источника 15 порогового напряжения, т.е.:

на выходах первого 16 и второго 17 компараторов и на выходе элемента И18 блока 14 сравнения, а соответственно и на выходе самого блока 14 сравнения будет сформирован сигнал, соответствующий уровню “лог.1”, что соответствует исправной работе преобразователя кода в угол поворота вала, а если в результате сравнения величина напряжения U с выхода сумматора 13 больше величины порогового напряжения, поступающего от источника 15 порогового напряжения, т.е.:

на выходах первого 16 и второго 17 компараторов и на выходе элемента И18 блока 14 сравнения, а соответственно и на выходе самого блока 14 сравнения будет сформирован сигнал, соответствующий уровню “лог.0”, что говорит об отказе одного или нескольких устройств преобразователя кода в угол поворота вала и соответствует его неисправной работе.

Таким образом, введение в преобразователь кода в угол поворота вала сумматора, блока сравнения и источника порогового напряжения позволяет проводить его контроль в рабочем режиме и, тем самым, повысить надежность, автономность и достоверность выдаваемой преобразователем информации.

Формула изобретения

1. Преобразователь кода в угол поворота вала, содержащий первое, второе и третье постоянные запоминающие устройства, входы которых объединены и подключены к шине входного кода преобразователя, выходы знаковых разрядов первого, второго и третьего постоянных запоминающих устройств подключены к управляющим входам первого, второго и третьего усилителей мощности соответственно, а выходы информационных разрядов подключены ко входам первого, второго и третьего преобразователей код-напряжение соответственно, выходы которых подключены к информационным входам первого, второго и третьего усилителей мощности соответственно, выходы которых подключены к выводам одноименных обмоток синхронизации сельсин-приемника, обмотка возбуждения которого подключена к выходу источника опорного напряжения, отличающийся тем, что в него введены блок сравнения, источник порогового напряжения и сумматор, входы которого подключены к выходам первого, второго и третьего усилителей мощности, а выход – подключен к одному из входов блока сравнения, другой вход которого подключен к выходу источника порогового напряжения, а выход – является управляющим выходом преобразователя кода в угол поворота вала.

2. Преобразователь кода в угол поворота вала по п.1, отличающийся тем, что блок сравнения содержит первый и второй компараторы и элемент И, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго компараторов, противофазные входы которых объединены и являются соответственно первым и вторым входами блока сравнения, а выход элемента И является выходом блока сравнения.

РИСУНКИ