Преобразователь перемещений в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащий два измерительных элемента, выходы которых подключены к первым входам ключевых элементов, выходы которых соединены с первым и вторым входами парафазного усилителя, выход первого измерительного элемента через параллельно соединенные первый и второй компараторы уровня соединен с входами первого элемента ИЛИ и первым и вторым входами блока определения направления перемещения, выход второго измерительного элемента через параллельно соединенные третий и четвертый компараторы уровня соединен с входами второго элемента ИЛИ и третьим и четвертым входами блока определения направления перемещения, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго ключевого элемента и входом первого формирователя импульсов, а выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого ключевого элемента и входом второго формирователя импульсов, третий элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы первого и второго формирователей импульсов, четвертый I и пятый элементы ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью упроще (Л ния .преобразователя, выходы второго и .третьего компараторов уровня соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом парафазного усилителя, а выходы первого и четвертого компараторов уровня соединены с выходами пятого элемента- ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом парафазного усили4 1:л теля. 05 00

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

° Ю

РЕСПУБЛИН (19) (21) ЭС511 G 08 С 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3570741/18-24 (22) 01.04.83 (46) 23.07.84. Бюл. Ф 27 (72) А.Б.Адомавичюс, В.Ю.Гяляжявичюс, К.С.Крищюнас и В.В.Лаурушка (71) Каунасский .политехнический институт.им.Антанаса Снечкуса . (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 670954, кл. G 08 С 9/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

И - 943796, кл. С 08 С 9/04, 1980 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В КОД, содержащий два измерительных элемента, вьгсоды которых подключены к первым входам ключевых элементов, выходы которых соединены с первым и вторым входами парафазного усилителя, выход первого измерительного элемента через параллельно соединенные первый и второй компараторы уровня соединен с входами первого элемента ИЛИ и первым и вторым входами блока определения направления перемещения, выход второго измерительного элемента через параллельно соединенные третий и четвертый компараторы уровня соединен с входами второго элемента ИЛИ и третьим и четвертым входами блока определения направления перемещения, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго ключевого элемен- та и входом первого формирователя импульсов, а выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого ключевого элемента и входом второго формирователя импульсов, третий элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы первого и второго формирователей импульсов, четвертый и пятый элементы ИЛИ, о т л и ч а ю — Pg шийся тем, что, с целью упрощения .преобразователя, выходы второго и третьего компараторов уровня соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом парафазного усилителя, а выходы первого и четвертого компараторов уровня соединены с выходами пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом парафазного усилителя.

1104568 2 элементов И попарно соединены соответственно с четвертым и пятым элементами ИЛИ, выходы которых через третий и четвертый формирователи импульсов соответственно соединены с входами шестого элемента ИЛИ, выход которого через счетный триггер соедит- нен с третьим входом парафазного усилителя, счетный вход счетного триггеа- 10 ра соединен с клеммой "Сброс" (2) .

Недостатком обоих известных преобразователей является их сложность.

Цель изобретения — упрощение преобразователя.

15 указанная цель достигается тем, что в преобразователе перемещений в код, содержащем два измерительных элемента, выходы которых подключены к первым входам ключевых элементов, выходы которых соединены с первым и вторым входами парафазного усилителя, выход первого измерительного элемента через параллельно соединенные первый и второй компараторы уровня соединен с входами первого элемента ИЛИ и первым и вторым входами блока определения направления перемещения, выход второго измерительного

30 элемента через параллельно соединенные третий и четвертый компараторы уровня соединен с входами второго элемента ИЛИ и третьим и четвертым входами блока определения направления перемещения, выход первого элемента ИЛИ соединен с.вторым входом второ го ключевого элемента и входом первого формирователя импульсов, а выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого ключевого элемента и входом второго формирователя импульсов, третий элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы первого и второго формирователей импульсов, четвертый и пятый элементы ИЛИ, выходы второго и третьего компараторов уровня соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом парафазного усилителя, а выходы первого и четвертого компараторов уровня соединены с выходами пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом парафазного усилителя.

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования.

Известен преобразователь перемеще ния, содержащий измерительные элемен ты, которые соединены через усилители-ограничители с входами блока опре деления направления и вх. дами соотве ствующих ключей, выходы которых соединены непосредственно с входами пар фазного усилителя и через соответствующий индикатор нуля — с входами элемента ИЛИ и многофазного триггера,. выходы которого подключены к соответствующему ключу (1) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь перемещений в код, содержащий два измерительных элемента, выходы которых подключены к первым входам ключевых элементов, выходы которых соединены с первым и вторым входами парафазного усилителя, выход первого измерительного элемента через параллельно соединенные первый и второй компараторы уровня соединен с входами первого элемента ИЧИ и первь и вторым входами блока определения направления перемещения, выход второ го измерительного элемента через параллельно соединенные третий и четвертый компараторы уровня соединен с входами второго элемента ИЧИ и тре тьим и четвертым входами блока определения направления перемещения, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго ключевого элемента и входом первого формирователя импульсов, а выход второго эле— мента ИЛИ соединен с вторым входом первого ключевого элемента и входом второго формирователя импульсов, тре тий элемент HJIH к входам которого подключены выходы первого и второго формирователей импульсов, четвертый и пятый элементы ИЛИ, первый и второ элементы И, первые входы которых сое динены с прямым выходом блока опреде ления направления перемещения, инверсный выход которого соединен с пер выми входами третьего и четвертого элементов И, к вторым входам ко горых подключены выходы третьего и четвертого компараторов уровня, вторые входы первого и второго элементов И 55 соединены с выходами первого и второго компараторов уровня, выходы первого и второго, третьего и четвертого

На фиг.1 представлена функциональная схема преобразователя, на фиг.Z эпюры, поясняющие работу преобразователя.

1104568

0<=!, если U, + Up,1

О =1,если Oi cUo

08=1,если Ug цо, ii =1>если U (- ц„, ния.

Преобразователь перемещений в код содержит измерительиие элементы и

2, ключевые элементы 3 и 4, парафазный усилитель 5, компараторы 6-9 уровня, блок 10 определения направпе. ния перемещения, элементы ИЛИ 11 и

12, формирователи 13 и 14 импульсов и элементы ИЛИ 15-17.

Измерительные элементы 1 и 2, содержащие также фазочувствительные вы. 10 прямители и фильтры пульсаций, могут быть выполнены, например, в виде катушек индуктивности с сердечниками и общего гребенчатого якоря, причем сердечники смещены друг относительно 15 друга на одну позицию (шаг).

Зависимости выходных сигналов Uz

0 измерительных элементов 1 и 2 от перемещения гребенчатого якоря имеют вид, показанный на фиг.2а. Кпюче- 20 вые элементы 3 и 4 подключают выходные сигналы О,, " измерительных элементов 1 и 2 к первому и второму входам парафазного усилителя 5, если на управляющие входы ключевых элемен-25 тов 3 и 4 поступают управляющие сигналы с выхода элементов ИЛИ 1! и 12.

Знак коэффициента усиления парафазного усилителя 5 может быть либо положительным, либо отрицательным. Компа-З0 раторы 6-9 уровня предназначены для выдачи высокого уровня .на выходах, когда выходные сигналы измерительных цепей 1 и 2 удовлетворяют условиям: где цр = 0,7 U„= 0,7 Uz — опор- ное напряжение компараторов 6-9 уров ня. 45

Блок 10 определения направления перемещения предназначен для выдачи высокого уровня на прямом выходе, когда ЙО/d t w О, и выдачи высокого уровня на инверсном выходе, когда

dS dt о

Элементы ИЛИ 11 и 12 предназначены для управления работой ключевых элементов 3 и 4. Формирователи 13 и 14 импульсов и третий элемент ИЛИ 15 55 предназначены для выдачи дискретных импульсов Ug, соответствующих числу,пройденных якорем позйций {шагов).

Элементы ИЛИ 16 и 1? предназначены для установки знака коэффициента усиления парафазного усилителя 5.

При этом знак коэфф пента усиления парафаэ.ого усилителя 5 положителен (фиг.2м), если на выходе четвертого элемента ИЛИ 16 имеется высокий уровень, и отрицателен, если на выходе пятого элемента ИЛИ 17 имеется высокий уровень.

Для получения кусочно-линейной характеристики на выходе усилителя 5 в процессе перемещения парафазный усилитель 5 должен менять знак коэффициента усиления после каждого изменения состояний элементов ИЛИ 16 и 17.

При перемещении якоря вправо до точки 9 (фиг.2а) к входу парафазного усилителя 5, имеющего отрицательный. коэффициент усиления, подключен первый измерительный элемент 1 (фиг.2м).

Когда якорь достигает точки Q (фиг .2 а), на выходе второго компаратора 7 уровня появляется высокий уровень (фиг.2r) и к входу парафазного усилителя 5 подключается второй измерительный элемент 2 (фиг.2и). В тот же момент на выходе четвертого элемента ИЛИ 16 появляется высокий уровень, который меняет знак коэффициента усиления парафазного усилителя 5 с отрицательного на положительный (фиг.2м) ° Кроме того, на выходе третьего элемента ИЛИ 15 формируется импульс Ug (фиг.2л), поступающий на выход преобразователя.

При дальнейшем передвижении якоря выходной сигнал второго измерительного элемента 2 становится больше Ц и на выходе третьего компаратора 8 уровня появляется высокий уровень 08 (фиг.2д), который через второй эле-, мент ИЛИ 12 воздействует на первый ключевой элемент 3, и к входу парафазного усилителя 5 подключается первый измерительный элемент 1, а второй измерительный элемент 2 отключается ключевым элементом 4.

На выходе второго элемента ИЛИ 12 появляется высокий уровень 0, второй формирователь 14 импульсов формирует короткий импульс, который появляется на выходе третьего элемен-.. та ИЛИ 15 (фиг.2л). Знак коэффициента усиления парафазного усилителя 5 не меняется (фиг.2а), так как пятый элемент ИЛИ 17 не меняет своего состоя1104568

При дальнейшем передвижейии якоря направо происходит переключение ключевых элементов 3 и 4 и знака коэффициента усиления парафазного усилителя

5 согласно эпюрам напряжений (фиг.2), 5

Если достигнувший точки С (фиг.2а) якорь начинает двигаться влево, то в точке Ь выходной сигнал 2 второго измерительного элемента 2 становится больше Оо и на выходе третьего компаратора 8 уровня появляется высокий уровень, под действием которого на выходе второго элемента ИЛИ 12 также появляется высокий уровень (фиг.2к), под действием которого первый ключевой элемент 3 подключает к входу парафазного усилителя 5 первый измерительный элемент

Кроме того, под действием высокого уровня сигнала 131 второй формирова- о тель 14 импульсов формирует короткий импульс, который появляется на выходе третьего элемента ИЛИ 15 (фиг.2л) .

В тот же момент на прямом выходе блока 10 определения направления переме- 5 щения появляется низкий уровень, а на инверсном — высокий. Кроме того, под действием высокого уровня четвертого элемента ИЛИ 1б знак коэффициента усиления парафазного усилителя 5 ме- ЗО няется на положительный (фиг.2м) .

При дальнейшем передвижении якоря влево происходит переключение ключевых элементов и 4 и знака коэффициента усиления парафазного усилителя 5 согласно эпюрам напряжений (фиг.2).

Таким образом, полное перемещение можно определить, установив количество дискретных шагов (позиций), уменьшенных единицей, так как при начальной установке вырабатывается ложный дискретный шаг, и прибавив к результату величину перемещения в зоне одного шага, определяемую.по выходному кусочно-аналоговому сигналу. Причем дискретное число шагов определяется путем суммирования числа импульсов, выцанных, когда на прямом выходе блока 10 определения направления перемещений имеется высокий уровень, если считать их положительными, с числом импульсов дискретного выхода преобразователя, выданных, когда на инверсном выходе блока 10 определения нап- равления перемещения имеется высокий уровень, если считать их отрицательными, Таким образом, использование новых связей приводит к упрощению преобразователяя..

Экономический эффект от использования преобразователя определяется уменьшением затрат на его изготовление.

1104568

У) и.

-и, 8 /7 в

9 ж и

to

3 "1О и /ц

K Ut2 л

М 4УПХ

Фиг.2

Составитель А.Смирнов

Редактор Н.Данкулич Техред Т.Маточка

Корректор А.Тяско

Заказ 5313/38 Тираж 569 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