Преобразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт. св. № 734772, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона работы преобразователя, в него введены формирователь импульсов приращений угла и реверсивный счетчик, один вход формирователя импульсов приращений угла подключен к выходу нуль-органа, другой вход к выходу предпоследнего старшего разряда блока преобразования напряжения в код, а выхсэды - к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика. (Л со СО NU :3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) С 0 8 С 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61 ) 734772 (21) 3474914/18-24 (22) 22.07.82. (46) Z3.10.83. Бюл. )) 39 (72) Б.М. Ковалев, В.Г..Сенькевич и А.Н. Посконнов (71) Куйбышевский инженерно-строительный институт им. A.È. Микояна (53) 681.325(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 773344777722, кл. G 08 С 9/00, 1977 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В КОД по авт. св. )) 734772, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона работы преобразователя, в него введены формирователь импуль сов приращений угла и реверсивный счетчик, один вход формирователя импульсов приращений угла подключен к выходу нуль-органа, другой входвЂ” к выходу предпоследнего старшего разряда блока преобразования напряжения в код, а выходы вЂ” к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика.

1049947

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования неэлектрических величин.

По основному авт. св. 9 734772 известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий потенцио метр, выполненный с круговой непрерывной обмоткой с тремя выводами и двумя контактными щетками, связанными с валом и соединенными с источником эталонного напряжения и блок преобраэования напряжения в код, соединенный с одним выводом обмотки потенциометра, нуль-орган и инвертор кода, первый вход которого соединен с выходом блока преобразования напряжения в код, два других вывода обмотки потенциометра соединены с входами нуль-органа, выход которого подключен к второму входу инвертора кода (1) .

Недостатком известного преобразователя является малый диапазон его работы, только в пределах одного оборота вала.

Цель изобретения - расширение диапазона работы преобразователя. .Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код введены формирователь импульсов приращений угла и реверсивный счетчик, один вход формирователя импульсов приращений угла подключен к выходу нуль-органа, другой вход вЂ” к выходу предпоследнего старшего разряда блока преобразования напряжения в код, а выходы к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика.

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 вЂ” диаграмма работы преобразователя.

Преобразователь угла поворота вала в код содержит потенциометр 1, имеющий круговую непрерывную обмот-. ку с тремя отводами, выполненными под углом 120О, и две скользящие контактные щетки 2, расположенные на одной прямой и соединенные механически с осью вращения. К скользящим .контактным щеткам 2 подключен источник 3 эталонного напряжения.

Первый отвод потенциометра 1 соединен с входом блока 4 преобразования напряжения в код, второй и третий отводы потенциометра 1 подключены к входам нуль-органа 5, выход которого соединен с вторым входом инвертора 6 кода, причем первый вход инвертора 6 кода соединен с выходом блока 4 преобразования напряжения в код, а выход вЂ” с выходом преобразователя.

На фиг. 1 показаны отводы потекциометра 7-9, где один вход формирователя 10 импульсов приращений ут.ла подключен к выходу нуль- органа 5, другой вход - к выходу предпоследпреобразования напряжения в код, причем максимальному напряжению соответствует .половина максимального значения: кода блока 4.

Одновременно происходит сравнение напряжений, снимаемых с второго 8 и

З0 третьего 9 отводов потенциометра 1 .при помощи нуль-органа 5. В диапазоне углов разворота скользящих контактных щеток 2 от 0 до 180, напря жение, снимаемое с второго отвода 8, 35 больше напряжения,:снимаемого с третьего отвода 9, что соответствует отсутствию сигнала на выходе нульоргана 5. При. увеличении угла разворота свыше 180 напряжение с

40 третьего отвода 9 становится больше, чем напряжение с второго отвода 8, что соответствует изменению состояния нуль-органа 5 и появлению на его выходе единичного потенциала

45 (фиг. 2 б).

СигнаЛ с выхода нуль-органа 5 управляет инвертором 6 кода таким образом, что при отсутствии потенциала на выходе нуль-органа 5 изменения кода инвертором 6 не происхо50 дит, а при наличии управляющего потенциала. код, снимаемый с выхода блока 4, инвертируется. 3а счет

20 него старшего разряда блока 4, а выходы формирователя 10 подключены к входам сложения и вычитания ревер сивного счетчика 11.

Преобразователь работает следующим образом.

Преобразуемое перемещение отсчи- тывается от первого отвода 7 потенциометра 1 при движении скользящих контактных щеток 2 по обмотке. Снимаемое с первого отвода напряжение пропорционально. углу разворота скользящих контактных щеток 2 в диа. пазоне углов от 0 до 180,. затем о в диапазоне от. 180 до 360 это напряжение монотонно уменьшается от максимальной величины до нуля.

Напряжения, снимаемые с второго и третьего отводов, изменяются аналогичным образом со сдвигом на 120 по углу разворота (фиг. 2а).

Напряжение, снимаемое с первого отвода 7 потенциометра 1, преобразуется в пропорциональную величину двоичного кода при помощи блока 4 инвертирования кодов при увеличении угла разворота скользящих щеток 2 свыше 180О происходит увеличение значения; снимаемого на выходе преобразователя кода, хотя входное напряжение блока 4 преобразования напряжения в код уменьшается.

При этом выходная характеристика становится прямолинейной в диапазоне преобразуемых углов от 0 до 360

Если преобразуемый угол превышает 360, цикл преобразования повторяется с той лишь разницей, что

1049947

ВНИИПИ Заказ 8430/48 Тираж 618 Подписное.

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 в реверсивный счетчик 11 при каждом последующем обороте поступает суммирующий импульс с.одного иэ выходов формирователя 10, а в случае реверсивного оборота вЂ” вычмтающий с другого выхода формирователя 10. B 5 формирователе 10 выходные сигналы нуль-органа 5 дифференцируются и распределяются. по выходам в зависимости от направления вращения. Пос« ледовательность импульсов, соответ- . 10 ствующих фронтам сигнала нуль-органа 5 при вращении потенциометра 1: по часовой стрелке, представлена на фиг. 2г, а прЬтив часовой на фиг. 2д. Для распределения импульсов в формирователе 10 исполь-.зуются управляющие сигналы с выхода. предпоследнего старшего разряда блока 4. Диаграмма состоянии этого разряда блока 4 преобразования напряжения в код показана на фиг. 2е. Управ. ляющие сигналы запрещают или разрешают, выходные импульсы формирователя 10, на одном иэ выходов которого будет последовательность, соответствующая прямому-перемещению (фиг. 2ж), на другом (фиг. 2е) реверсивному.

Результат преобразования в цифроной форме фиксируется на реверсивном счетчике 11 (старшие разряды) и на инверторе 6 кода (младшие разряды). Код в реверсивном счетчике

11 соответствует числу оборотов вала с начала преобразования. В результате диапазон мзмеряемого перемещения в таком преобразователе расширяется по сравнению с известным.