Преобразователь перемещения в код

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (И) З(5П а 08 С 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/;-,.

Н ABTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ "" с а °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (61) 960882 (21) 3508264/18-24 ,(22) 09.11.82 (46) 15.03.84. Бюл.Р 10 (72) Л.Я.Новиков, A.Ï.Ôåäoðoâ и

A.Ä.ÕðèïóHoâ . (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 960882, кл.G 08 С 9/00, 1981 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В КОД по авт.св. Р 960882, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения воэможности регулирования масштаба преобразования, в него введены шестой, седьмой и восьмой делители частоты, дополнительный фаэовращатель, дополнительный квантователь, дополнительный регистр, дополнительный счетчик числа оборотов, дополнительное запоминающее устройство, дополнительный счетчик числа периодов, третий и четвертый формирователи импульсов, вычислительный блок, первый и второй элементы сравнения, первый и второй элементы ИЛИ., дополнительная кодовая шина, выход фазорасщепителя подключен к входу дополнительного фазовращателя, выход которого подключен к первому входу дополнительного квантователя, генератор импульсов подключен к шестому делителю частоты, один выход которого подключен к второму входу дополнительно,го квантователя и к входам седьмого и восьмого делителя частоты, выход третьего делителя частоты подключен к третьему входу дополнительного квантователя и к информационному входу дополнительного счетчика числа оборотов и через третий формирователь импульсов подключен к дополнительному

1 счетчику числа периодов и входу синхронизации седьмого делителя частоты, выход которого подключен к информационному входу регистра, выход дополнительного квантователя подключен к входам синхронизации дополнительного регистра и дополнительного счетчика числа оборотов, выход которого под" ключен к адресному входу считывания дополнительного запоминающего устройства, один выход дополнительного счетчика числа периодов подключен через четвертый формирователь импульсов к входу сброса восьмого делителя частоты, выход восьмого делителя частоты подключен к информационному входу дополнительного запоминающего е устройства, адресный вход записи ко торого соединен с другим выходом до- ф/ полнительного счетчика числа периодов а выход подключен к входу предустановки седьмого делителя частоты, один вход первого элемента сравнения д соединен с первым выходом источника входного кода, другой вход — с выходом разрядов второго делителя частоты, а выход первого элемента сравнения и выход первого формирователя импульсов через первый элемент ИЛИ подключены к входу сброса второго делителя частоты, второй и третий выходы источника входного кода и кодовая шина подключены к вычислительному блоку, выходы которого и выходы разрядов шестого делителя частоты подключены к второму элементу сравнения, выход второго элемента сравнения и выход четвертого формирователя импульсов через второй элемент ИЛИ под- Ф ключены к входу сброса шестого делителя частоты, а выход дополнительного регистра подключен к дополнительной-кодовой шине.

1080173

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразующим угловое или линейное перемещение в циФровой код, и может быть использовано для контроля величины перемещения механизмоч на станках и установках, предназначенных для обработки крупногабаритных и длинномерных иэделий.

По основному авт.св. Р 9б0882 известен преобразователь перемещения в код, содержащий генератор, четыре делителя частоты, вход первого из которых соединен с выходом генератора и счетным входОм второго делителя частоты, а выход соединен с входом третьего делителя частоты, фаэорасщепитель, вход которого подключен к выходу третьего делителя частоты, фазовращатель, вход которого соединен с выходом фазорасщепителя, квантователь, первый вход которого подключен к выходу фазовращателя, а второй вход — к выходу второго делителя частоты и счетному входу четвертого делителя частоты, регистр, информационный вход которого соединен с выходом четвертого делителя частоты, вход синхронизации — с выходом квантователя, а выход — с кодовой шиной, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к входу сброса второго делителя частоты, счетчик числа оборотбв вала фазовращателя, за поминающее устройство, счетчик числа периодов опорного сигнала и второй 35 формирователь импульсов, информационный вход счетчика числа оборотов. вала фазовращателя соединен "с выходом третьего делителя частоты, третьим входом квантователя и входом второ- 4 го формирователя импульсов, вход синхронизации — с выходом квантователя, а выход — с адресным входом считывания запоминающего устройства, выход" которого подключен к входу предустановки четвертого делителя частоты, вход. синхронизации четвертого делителя частоты соединен с выходом второго формирователя импульсов и входом счетчика числа периодов опорного сигнала, первый выход которого S0 подключен к входу первого формирователя импульсов, пятый делитель частоты, счетный вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, вход сброса — с выходом первого фор- 55 мирователя импульсов, а выход — с информационным входом запоминающего устройства, адресный вход записи которого подключен к второму выходу счетчика числа периодов опорного сиг нала )1J .

Недостатком известного преобразователяя является ограниченная возможность регулирования масштаба преобразования.

Цель изобретения — расширение возможности регулирования масштаба преоб-. разования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код введены шестой, седьмой и восьмой делители частоты, дополнительный фаэовращатель, дополнительный квантователь, дополнительный регистр, дополнительный счетчик числа оборотов, дополнительное запоминающее устройство, дополнительный счетчик числа периодов, третий и четвертый формирователи импульсов, вычислительный блок первый и второй элементы сравнения, первый и второй элементы ИЛИ, дополнительная кодовая шина, выход фазорасщепителя подключен к входу дополнительного фазовращателя, выход которого подключен к первому входу дополнительного квантователя, генератор импульсов подключен к шестому делителю частоты, один выход которого подключен к второму входу дополнительного квантователя и к входам седьмого и восьмого делителя частоты, выход третьего делителя частоты подключен. к третьему входу дополнительного квантователя и к информационному входу дополнительного счетчика числа оборотов и через третий формирователь импульсов подключен к дополнительному счетчику числа периодов и входу синхронизации седьмого делителя частоты, выход которого подключен к информационному входу Регистра, выход дополнительного квантователя подключен к входам синхронизации дополнительного регистра и дополнительного счетчика числа оборотов, выход которого подключен к адресному входу считывания дополнительного запоминающего устройства, один выход дополнительного счетчика числа периодов подключен через четвертый формирователь импульсов к входу сброса восьмого делителя частоты, выход восьмого делителя частоты подключен к информационному входу дополнительного запоминающего устройства, адресный вход записи которого соединен с другим выходом дополнительного счетчика числа периодов, а выход подключен к входу предустановки седьмого делителя частоты, один вход первого элемента сравнения goeдинен с первым выходом источника входного кода, другой вход — с выхо, дом разрядов второго делителя частоты, а выход первого элемента сравнения и выход первого формирователя импульсов через первый элемент ИЛИ подключены к входу сброса второго делителя частоты, второй и третий выходы источника входного кода и кодовая шина подключены к вычислительному блоку, выходы которого и выходы разрядов шестого делителя частоты

1080173 счета. Код с выхода счетчика 14 числа оборотов вала фазовращателя 6 поступает. на адресный вход считывания запоминающего устройства 15.

В запоминающем устройстве 15 хранится информация, предоставляющая собой коды перемещений, соответствующих началу оборотов вала фазовращателя б в контролируемом диапазоне перемещений. Эта информация выбирается из кодовой развертки, формируемой при помощи делителя 8 частоты, на счетный вход которого с первого вь.хода делителя 3 частоты приходят .импульсы, имеющие вес одной дискреты еремещения. Кодовая развертка,поступающая на информационный вход запомина-. ющего устройства 15, соответствует максимальному перемещению механиз ..а

18. Выборку из нее необходимых кодовых значений и перенос их в запоминающее устройство 15 осуществляют импульсы, поступающие с второго выхода счетчика 16 числа периодов опорного сигнала на адресный вход записи запоминающего устройства 15.

Считывание информации из запоминающего устройства 15 обеспечивается выходным сигналом счетчика 14 числа оборотов вала фазовращателя 6. На выход запоминающего устройства 15 поступает информация, представляющая собой код перемещения, соответствующий; началу текущего оборота вала фазовращателя 6. Данная информация приходит на вход предустановки делителя 10 частоты, формирующего кодовую подключены к второму элементу сравнения, выход второго элемента сравнения и выход четвертого формирователя импульсов через второй элемент ИЛИ подключены к входу сброса шестого делителя частоты, а выход дополнительного регистра подключен к дополнительной кодовой шине.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит генера- 10 тор 1, делители 2,3 и 4 частоты, фазорасщепитель 5, фазовращатель б, формирователь 7 импульсов, делитель

8 частоты, квантователь 9, делитель

10 частоты, регистр 11, кодовую шину 15

12, формирователь 13 импульсов, счетчик 14 числа оборотов, запоминающее устройство 15, счетчик 16 числа периодов, звено 17 кинематической связи фазовращателя б с механизмом 18, перемещение которого преобразуется в код, делитель 19 частоты, фазовращатель 20, формирователь 21 импульсов, делитель 22 частоты, квантователь 23, делитець 24 частоты, регистр

25, кодовую шину 26, формирователь

27 импульсов, счетчик 28 числа оборотов, запоминающее устройство 29, счетчик 30 числа периодов, звено 31 кинематической связи фазовращателя

20 с механизмом 32, перемещение которого преобразуется в код, элементы 33 и 34 сравнения, элементы ИЛИ 35 и 36, вычислительный блок 37 и выходы 38, 39 и 40 источника входного кода. 35

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы тактовой частоты, формируемые генератором 1, поступают с его выхода на счетные входы делите- 40 лей 2,3 и 19 частоты. Отношение коэффициентов деления делителей 2 и 3 частоты соответствует передаточному отношению звена 17 кинематической связи вала фазовращателя б с перемещающимся механизмом 18 и определяет масштаб дискреты перемещения, используемой для измерения величины перемещения механизма 18. Сигнал с выхода делителя 2 частоты управляет делителем .4 частоты, формирующим сигналы кодовой развертки для фазорасщепителя 5, который вырабатывает 2-фазную или ,3-фазную систему питающих напряжений для фаэовращателей б и 20 типа вращаю. щегося трансформатора или сельсина.

На выходе фазовращателя б образуется сигнал, фазовый сдвиг которого от- носительно-опорного сигнала (одной из фаэ питания фазовращателя 6) пропорционален угловому перемещению вала 60 фазовращателя 6 или перемещению механизма 18, связанному с валом фаэовращателя б через звено 17. Этот. сигнал поступает на первый вход квантователя 9. На второй вход квантователя 9 65 приходят импульсы с первого выхода делителя 3 частоты, которые испольэуются для квантования по фазе выходного сигнала фаэовращателя 6. На выходе первого квантователя 9 формируютcR узкие квантованные по фазе импульсы, частота которых при вращении вала фазовращателя 6 в сторону отставания фазы выходного сигнала ниже час-. тоты зпорного сигнала, а при вращении вала фаэовращателя б в сторону опережения фазы выходного сигнала выше частоты опорного. сигнала. Сигналы, поступающие с выхОда делителя 4 частоты на третий вход квантователя 9,исключа-. ют появление двух квантовых по фазе импульсов в течение одного периода опорного сигнала, когда частота сигнала на выходе фаэовращателя б становится выше частоты опорного сигнала, пропуская на выход квантователя

9 только один (первый) из квантованных импульсов. .Квантованные по фазе импульсы поступают на вход синхронизации регистра 11 и вход синхронизации счетчика 14 числа оборотов вала фазовращателя б. В счетчике 14 они используются совместно с сигналами, поступающими с выхода делителя 4 частоты, для получения сигналов направления

1080173

f0 развертку, соответствующую перемещениям механизма 18 в пределах текущего оборота вала фазовращателя 6. На счетный вход делителя 10 частоты поступают импульсы, имеющие вес одной дискреты перемещения. Установка де- 5 лителя 10 частоты в исходное состояние производится в каждом периоде опорного сигнала по входу синхронизации импульсом с выхода формирователя 7 импульсов.

Сигналы кодовои развертки, формируемой делителем 10 часготы, поступают на информационный вход регистра

11. Выборка и перенос кода в регистр

11 осуществляется импульсами, поступакщими с выхода. квантователя 9 на вход синхронизации регистра 11. На выходе регистра 11 получается код, поступающий в шину 12 и отображающий перемещение механизма 18 в дискретах, масштаб которых устанавливается сигналом, поступающим с выхода 38 источника кода на первый вход элемента 33 сравнения и определяющим величину коэффициента деления делителя 33 частоты. В момент .образования в делителе 3 частоты кода, равного коду на выходе 38., элемент 33 сравнения выдает на первый вход элемента.

35 сигнал, который проходит на вход сброса делителя 3 частоты и обнуляет его.

Синхронизация работы делителей 2 и 8 частоты осуществляется импульсами с выхода формирователя 13. Эти импульсы приходят на вход сброса де- З5 лителя 8 частоты и через второй вход элемента 35 на вход сброса делителя

3 частоты. Формирователь 13 импульсов запускается в момент образования нулевой кодовой комбинации в счетчике40.

16 числа периодов опорного сигнала.

Счетчик 16 переключается импульсами с выхода формирователя 7, который вырабатывает импульсы при кодовой комбинации на выходе делителя 4 частоты,„ соответствующей началу отсчета перемещений.

Аналогично группе элементов 3, 6-18, 33 и 35 преобразователя работает эквивалентная ей группа элементов

19-32, 34 и 36, формирующая на выход-50 ной кодовой шине 26 код, отображающий перемещение механизма 32 в дискретах, масштаб которых определя@тся соотношением коэффициентов деления делителей 2 и 19 частоты. Коэффици- 55 еит деления делителя 2 частоты является величиной постоянной, а коэффициент деления делителя 19 частоты определяется выходным кодом вычислительного блока 37, который Формиру- 60 ется из кодов, поступающих на входы блока 37.

В общем случае выходной код N бло. ка 37 представляет собой следующую алгебраическую сумму

M = M< + а х

J где И вЂ” код, поступающий по шине 39 источника входного кода х — код, поступающий по шине 12 с регистра 11, G — коэффициент, принимающий одно из трех значений в зависимости от кода, поступающего по шине 40 источника входного®кода (G =+1 при коде по шине 40, представляющем команду суммирования, G = -1 при коде по шине 40, представляющем команду вычйтания, G = 0 при .куце на шине

40, представляющем команду переноса кода М< на выход блока 37).

При дискретности дф перемещения механизма 32 код Y на выходной кодовой шине 26 равен

Y = N дф,, где N — количество дискрет перемещения, зафиксированное в регистре 25.

Дискретность д, перемещения может быть представлена следующим образом: ои

Ф где f — частота на выходе генерато-, г ра 1, опорная частота на входе фаап зовращателя 20.

Тогда 7 = N ° 2m -an M г f

<и

При постоянном значении N т = к м = к,-(м„+ ах) Д.2ф и ., и

Данное выражение показывает, что при G ф 0 величина перемещения механизма 32 линейно зависит от положения механизма 18.

Степень зависимости перемещения, отрабатываемого механизмом 32 при заданной величине N, от положения механизма 18 определяется соотношением кодов М и Х. Поскольку величина кода Х.определяется масштабом дискретности перемещения механиЪма

18, которая регулируется кодом, поступающим по шине 39, характер зависимости кода на выходной кодовой шине 26 от текущего положения механизма 18 однозначно формируется при помощи входных кодов, поступающих по шинам 38, 39 и 40.

Таким образом, преобразователь перемещения обеспечивает автоматическое регулирование масштаба дискретности перемещения механизма 32 в зависимости от текущего положения механизма 18. Указанное свойство обус1080173

Составитель 31.Смирнов

Редактор М.Петрова Техреду.Тепер Корректор О.Тигор

Заказ 1362/50 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 лавливает расширение воэможностей регулирования масштаба преобразователя перемещений в код.

Зкономический эффект от испольЗо" вания изобретения определяется его техническим преимуществом.