Устройство для преобразования перемещений в код

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА-; НИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащее подвижный якорь, блок считьшйкнцих элементов, соединенный с входом блока согласования, выходы грубого отсчета которого соединены с блоком грубого отсчета, выход точного отсчета блока согласования соединен с блоком точного отсчета, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен коммутатор, управляющие входы которого соединены с выходами грубого отсчета блока согласования, информационные входы коммутатора соединены с дополнительнь ет выходами точного отсчета блока согласования, а выS ход коммутатора соединен с входом i блока точного отсчета.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (31) 4(5)) Н 03 )(1/68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3618326/24-24 (22) 08.07.83 (46) 07.03.85. Бюл. В 9 (72) А.И.Никонов, Г.Ф.Кузнецов и А.Х.Сираев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики (53) 682.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)(756449, кл. G 08 С 9/00, 07.07.78.

2. Авторское свидетельство СССР

У 742998, кл..G 08 С 9/02, 27.03.78 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВА-:

НИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащее подвижный якорь, блок считывающих элементов, соединенный с входом блока согласования, выходы грубого отсчета которого соединены с блбком грубого отсчета, выход точного отсчета блока согласования соединен с блоком точного отсчета, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен коммутатор, управляющие входы которого соединены с выходами грубого отсчета блока согласования, информационные входы коммутатора соединены с дополнительно(и выходами точного отсчета блока согласования, а выход коммутатора соединен с входом ) блока точного отсчета.

1144192

Изобретение относится к элементам систем автоматического управления, а именно к преобразователям перемещений в дискретные электрические сигналы. 5

Известно устройство для преобразования перемещений в код, содержащее подвижную дорожку с профилированными кодовыми метками, возле которой установлен чувствительный элемент, 1О подключенный к входам формирователя положительных импульсов и формирова, теля отрицательных импульсов, связанного с инвертором, выходы формирователя положительных импульсов и ин- 15 вертора соединены с входами реверсивного счетчика (1) .

Недостатком устройства является низкая точность преобразования.

Наиболее близким по технической 20 сущности к изобретению является устройство для преобразования перемещений в код, содержащее якорь, блок рабочих и индикаторных считывающих элементов, соединенный с входом бло- 25 ка согласования, выходы грубого отсчета которого соединены с входом блока грубого отсчета, а выход точ- . ного отсчета — с блоком точного от-, счета $2) .

: 30

Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования на участках нахождения якоря возле положений противостояния его центра центрам рабочих считывающих элементов, которая обусловлена тем, что для указанных участков зависимость выходных сигналов считывающих элементов от перемещений якоря имеет упрощенную форму, что ведет к некостоянству приращений выходного кода на различных интервалах циапазона преобразования.

Целью изобретения является повышение точности устройства для преоб- <5 разования перемещений в код.

Поставленная цель достигается тем, что в устпойство для преобразования перемещений в код, содержащее подвижный якорь, блок считывающих элементов, соединенный с входом блока согласования, выходы грубого отсчета которого соединены с блоком грубого отсчета, а выход точного отсчета блока согласования — с блоком точно- 5

ro отсчета, введен коммутатор, управляющие входы которого соединены с выходами грубого отсчета блока согласования, информационные входы коммутатора — с дополнительными выходами точного отсчета блока согласования, а выход коммутатора — с входом блока точного отсчета.

На фиг.1 приведена схема устройства (для определенности — с двумя рабочими считывающими элементами); на фиг.2 — конструкция блока считывающих элементов и подвижной части, на фиг.3 †.графики зависимости выходных сигналов Б считывающих элементов и зависимости входных сигналов U блока точного отсчета от перемещений якоря.

Устройство содержит блок 1 считывающих элементов, блок 2 согласования, коммутатор 3, блок 4 грубого отсчета, блок 5 точного отсчета, в состав блока 1 входят индикаторные считывающие элементы 6-9 и рабочие считывающие элементы 10-11, которые соединены соответственно с детекторами 12-15 и 16-1? блока 2. Выход детектора 12 — с входами элементов 18 и

19 сравнения, выход детектора 13 с входами элементов 19-21 сравнения,, выход детектора 14 — с входами элементов 21-23 сравнения, выход детектора 15 — с входами элементов 23 и

24, выход детектора 16 — с входами элементов 18 и 20 сравнения, а также с ключом 25. Выход детектора 17 — с входами элементов 22 и 24 сравнения, la также с ключом 26, причем ключи 25 и 26 связаны с выходом 27 точного отсчета .блока 2, соединяющим блок 2 с входом блока 5,, первый выход элемента 18 сравнения и первый выход

1 элемента 19 сравнения подключены к элементу И 28.

Второй выход элемента 19 сравнения и первый выход элемента 20 сравнения подключены к элементу И 29, второй выход элемента 20 сравнения и первый выход элемента 21 сравнения — к элементу И 30, второй выход элемента 21 сравнения и первый выход элемента 22 сравнения — к элементу И 31, второй выход элемента 22 сравнения и первый выход элемента 23 сравнения — к элементу И 32, второй выход элемента 23 сравнения и первый выход элемента 24 сравнения — к элементу И 33, второй выход элемента 28 сравнения и выход элемента И 30 через элемент ИЛИ 34 соединены с управляющим входом ключа

35, а выход элемента И 31 и второй

3 1144 выход элемента 24 сравнения через элемент ИЛИ 35 — с улравляющим входом ключа 26.

Выходы элементов И 28-33 и второй выход элемента 24 сравнения являются выходами грубого отсчета блока 2, связывающими. блоки 2 и 4, блок 3 содержит ключи 36-39, информационные входы которых связаны соответственно с выходами детекторов 12-15, представ10 ляющими собой дополнительные выходы точного отсчета блока 2, а управляющие входы ключей 36-39 блока 3 соединены соответственно с выходами элементов И 28, 29, 32 и 33 блока 2.

Ключи 36-39 связаны также с входом блока 5, блок 4 содержит преобразователь 40 кода, подключенный к регистру 41 грубого отсчета с выходом

42 старших разрядов выходного кода, 2б младший разряд 43 регистра 41 соединен с элементом 44 выборки блока 5.

К входу элемента 44 подключены после довательно соединенные между сббой преобразователь 45 напряжения в код и регистр 46 точного отсчета, выход

47 элемента 44 является выходом млад. шего разряда выходного кода.

Считывающие элементы 6-11 закреплены на диамагнитном основании 48 (фиг.2), вдоль которого перемещается якорь 49,считывающие элементы 6- l 1 состоят из магнитопроводов 50 и обмоток 51.

Устройство работает следующим образом. 35

Если уровень сигнала, подаваемого на левый по фиг.1 вход любого из элементов 18-24 сравнения блока 2, превышает уровень сигнала, подаваемого

Ма правый вход того же элемента, то в единичном состоянии находится его первый выход. Если же сигнал, подаваемый на правый вход какого-либо из элементов 18-24 сравнения, больше по уровню, чем сигнал, воздействую- 45 щий на левый вход, то в единичном состоянии находится второй выход данного элемента сравнения (фиг.1).

Обмотки 51 считывающих элементов

6-11 блока 1 запитываются от источни- 50 ка переменного тока (не показан).

Обозначим выпрямленные детекторами 12-17 выходные сигналы считывающих элементов 6,10,7,8,11 и 9 соотг ветственно через 55

U6, П, П, П, Пц и П

В случае нахождения центра якоря

49 в пределах индикаторного считыва-.

192 4 ющего элемента 6 (участок 0-1/4Т, фиг. 1-3) его магнитная цепь имеет наибольшую магнитную проводимость, поскольку зазор 1 между противолежащими ферромагнитными ветвями его магнитолровода 50 (фиг. 2) перекрывается якорем 49, и уровень сигнала U6 превышает уровни выходных сигналов других читывающих элементов 7-11, в частности U ) Uо . При выполнении данного условия в единичном состоянии

/ находится первый выход элемента 18 сравнения. Как видно из графика фиг.Зц, на участке 0Пи >

9 .

Поэтому в единичных состояниях находятся все первые выходы элементов

18-24 сравнения, а вторые выходы— в нулевых состояниях. Следовательно, выходы элементов И 28-33 находятся в нулевых состояниях, и на вход преобразователя 40 подаются сигналы лишь низкого уровня, что соответствует входному коду блока 4, равному

0000000. Эта комбинация преобразуется преобразователем 40 в прямой двоичный код грубого отсчета 000 (старшие разряды выходного кода устройства), и заносится в регистр 41. Кроме того, высоким уровнем сигнала с первого выхода элемента 18 открывается ключ

25, и выходное напряжение считывающего элемента 10 через детектор 16 и ключ 25 поступает по выходу 27 блока

2 на вход преобразователя 45, оцифровывающего и выдающего в регистр 46 код координаты центра якоря 49 внутри четверти шага Т установки рабочих считывающих элементов 10 и 11 (фиг.ЗЯ). Этот внутришаговый код представляет собой младшие разряды общего выходного кода устройства.

Если якорь 49 .перемещается вправо вдоль основания 48, и его центр переходит в ределы участка 1/4 Т а Х

<1/2 Т, то, как видно из фиг.Зц, устанавливается следукдцее соотношение между уровнями выходных сигналов считывающих элементов 7-11 блока

1.: U(07 U67 Ut7U80U11 ) U9 Это означает, что в единичных состояниях находятся второй выход элемента 18 сравнения и

1 первые выходы элементов 19-24 сравнения. На выходах элементов И 29-33 устанавливаются сигналы низкого (нулевого) уровня, а на выходе элемен3 1144 та И 28 — сигнал высокого (единично- го уровня) . На вход блока 4 поступает код 1000000, преобразуемый преобразователем 40 к виду 001, который заносится в регистр 41 °

Сигнал высбкого уровня с выхода элемента И 28 открывает ключ 36 блока 3, пропускающий выпрямленное детектором 12 напряжение индикаторного считывающего элемента 6 на вход преобразователя 45 блока 5, где оно преобразуется в младшие разряды выходного кода устройства.

При дальнейшем перемещении центра якоря 49 вдоль основания 48 в зоны (1/2 Т - 3/4 Т), (3/4 Т-Т), (Т-5/4 Т) (5/4 Т вЂ” 3/2 Т), (3/2 Т вЂ” 7/4 Т) и (7/4 Т-2 Т) проходят соответствующие им смены состояний выходов элементов

18-24 сравнения, аналогичные рассмот рениым, и на вход блока 4 поступают кодовые комбинации соответственно:

0100000 (преобразуется блоком 4 в старшие разряды 010 выходного кода), 0010000 (преобразуется в старшие разряды 011), 0001000 (100), 0000100

192 (101), 0000010 (110), 0000001 (111) .

Указанным зонам соответствуют поочередные замыкания ключей 37, 25, 26, 38, 39 и 26, пропускающих на вход

5 блока 5 сигналы со считывающих элементов 7, 10, 11, 8, 9 и 11 (фиг.35).

Если число п пройденных центром якоря 49 шагов, равных 0,25.кванта, четно, т.е. в разряд 43 занесено нулевое значение (n=000,010,100,110), то элемент 44 передает на выход 47 прямой код внутришаговой координаты (младшие разряды выходного кода устройства). Если же и нечетно, и в разряд 43 занесена единица, то на выход

47 поступает код, инверсный содержащемуся в регистре 46, который, как известно, с точностью до младшего разряда равен дополнительному. Такая операция необходима для обеспечения возрастания общего выходного кода как на участках увеличения входных сигна- лов преобразователя 45, так и на

1 участках убывающих уровней этих сиг25 налов (1/4 Т-1/2 Т), (3/4 Т-Т), (5/4 Т-3/2 Т) и (7/4 Т-2 Т).

1144192

11 g

Составитель А.Сидоренко

Редактор В.Данко Техред С.Легеза Корректор, В. ЕМрняк

Заказ 944/44 .Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откригий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4