Преобразователь угла поворота вала в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий неподвижный индикаторный диск со щелями, установленный на контролируемом валу измерительный диск с кольцевой дорожкой , эксцентричной относительно оси его вращения, первый и второй источники излучения, связанные через щели индикаторного диска и кольцевую дорожку измерительного диска соответственно с первой и второй парами чувствительных элементов, установленными через 90, выходы чувствительных элементов подключены к входам блока формирования выходного кода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дифференциальный усилитель и регулирующий элемент, прямые входы дифференциального усилителя подключены к выходам первой пары чувствительных элементов, инверсные входы дифференциального усилителя подключены к выходам второй пары чувствительных элементов, выход дифференциаль- g ного усилителя подключен к входу ре (Л гулирующего элемента, выход которого подключен к управляющему входу первого источника излучения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) G 0 8 G 9 0 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/,. -

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3559835/18-24 (22) 02.03.83 (46) 15.06.84. Бюл. Р 22 (72) A.Ï. Чибухчян (71) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Патент США Р 3310798, кл. 340-347, опублик. 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 3279748/24 (063231), кл. G 08 С 9/06, 1981 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий неподвижный индикаторный диск со щелями, установленный на контролируемом валу измерительный диск с кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси его вращения, первый и второй источники излучения, связанные через щели индикаторного диска и кольцевую дорожку измерительного диска соответственно с первой и второй парами чувствительных элементов, установлен ными через 90, выходы чувствительных элементов подключены к входам блока формирования выходного кода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дифференциальный усилитель и регулирующий элемент, прямые входы дифференциального усилителя подключены к выходам первой пары чувствительных элементов, инверсные входы дифференциального усилителя подключены к выходам второй пары чувствительных элементов, выход дифференциального усилителя подключен к входу регулирующего элемента, выход которого ф подключен к управляющему входу перво %УФ го источника излучения.

1098021

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано н системах программного управления станками, в системах управления оптическими и радиотелескопами.

Известны фотоэлектрические преоб.разователи, содержащие осветитель, ийдикаторный диск, кодированный диск, имеющие дорожки точного среднего и грубого отсчета, фотоприем- 10 ники и блок обработки (1).

Недостатком данных преобразователей является большое число дорожек грубого отсчета„ нанесение которых связано с технологическими и конструктивными трудностями.

Наиболее близким техническим решением к изобретению янляется преобразователь угла поворота вала в код, содержащий источники излучения, индикаторный диск с щелями, установленный на валу измерительный диск с кольцевой дорожкой, эксцентричной относительно оси вращения вала, чувстнительные элементы, расположенные попарно в двух точках кольцевой дорожки через 90 в пространстве, и о блок формирования выходного кода (2), Недостатком известного преобразователя является невысокая точность, обусловленная неодинаковыми измене- 30 ниями интенсивности излучения источяиков света и чувствительностей одной пары чувствительных элементов относительно другой.

Бель 1",зобретения — повышение 3" точности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота нала в код, содержащий неподвижный

Индикаторный диск со щелями„ установленный на валу измерительный диск с кольцевсй дорожкой, эксцентричной относителЬно оси вращения вала, первый и второй источники излучения, связанные через щели индикаторного диска и кольцевую дорожку измеритель-45 ного диска соответственно с первой и второй парами чувствительных элементов, установленными попарно через о

90, выходы которых подключены к входам блока формирования выходного кода, дополнительно введены дифференциальный усилитель и регулирующий элемент, прямые входы дифференциального усилителя подключены к вьгсодам первой пары чувствительных элементов инверсные входы дифференциального усилителя подключены к выходам второй пары чувствительных элементов, выход дифференциального усилителя подключен к входу регулирующего элемента, выход которого подключен к управляю-. 60 щему входу первого источника излучения, На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

Преобразователь содержит измерительный диск 1, источники 2 и 3 излучения„ индикаторный диск 4, чувствительные элементы 5, б, 7 и 8, блок 9 формирования выходного кода, дифференциальный усилитель 10 и регулирую щий элемент 11, Преобразователь работает следующим образом.

При вращении измерительного диска 1 излучение источников 2 и 3, модулированное щелями индикаторного диска 4 и кольцевой дорожкой измерительного диска 1„ попадает на чувствительные элементы 5, б, 7 и 8. При этом на -выходах чувствительных элементон 5 и б образуются сигналы:

П .= Б -+ Г) з1п g

О1

Uai + Б„,„»п (6+180 ), (1) где (— угол поворота вала преобразонателя; постоянная состанляющая сигнала;

Ut»,, — амплитуда сигнала.

Составляющие U и U, зависят от мощности источника 2 излучения и чувстнительнцсти элементов 5 и б.

Аналогичным образом на выходах чувствительных элементов 7 и 8 котоо

I рые сдвинуты на 90 в пространстве относительно чувствительных элементов

5 и б, образуются сигналы:

+ U g сон 8, U = U + U < cos (6+180 ) (2)

Сигналы, описываемые выражениями (1) и (2), поступают на входы блока

9 формирования выходного кода, в качестве которого используются преобразователи синусно-косинусного сигала в код. Точность этих преобразователей зависит от неравенства амплитуд оинусоидального и косинусоидального сигналов, для устранения которого сигналы U< и U2 подаются на прямые входы дифференциального усилителя .10„ а Б3 и Г)4 — на инверсные входы дифферейциального усилитегя 10.

При этом сигнал на его выходе равен: где K — коэффициент усиления усилителя.

0;

Так как U = — 1и U = — то в

01 2 0 2, 2 случае равенства амплитуд синусоидального и косинусоидального сигналов на выходе дифференциального усилителя напряжение равно нулю.

Г!ри увеличении (уменьшении) интенсивности источника 2 излучения или чувствительности элементов 5 и б на ныходе дифференциального усилителя

10 появляется усиленный разностный

1098021

Составитель Ю.Котов

Техред Т.Маточка Корректор Ю.Макаренко

Редактор М. Дылын

Заказ 4210/41 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул.Проектная, 4 сигнал, поступающий на вход регулирующего элемента 11, который изменит интенсивность излучения источника

3 до тех пор, пока напряжение на выходе усилителя 10 не станет равным нулю. Таким образом, амплитуда сигналов на выходах чувствительных элементов 7 и 8 приравнивается к амплитудам сигналов на выходах чувствительных элементов 5 и 6.

Неодинаковое изменение интенсивностей излучения источников 2 и 3 и чувствительности элементов 5,6 и

7,8 не приводит к ошибке преобразователя.

Зкономический эффект от использования предлагаемого технического решения определяется его указанными техническими преимуществами.