Позиционный преобразователь угла поворота вала в код

 

№ 128762

Класс 74b, 8оз

42m. 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г. H. Валаев и В. П. Портечко

ПОЗИЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД

Заявлено 12 мая 1959 r. за N 627767/26 в 1(омитст по делам изобретений ii открытий IIp!I Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретении» М 10 за 1960 г. Для связи цифровой вычислительной машины с управляемым объектом необходнмо преобразовать угол поворота вала в цифровой код, соответствуюший этому углу. Для -той цели известны различные позиционные преооразователп контактного, фотооптического,;ш (уктивного и других типов.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить (рормнрозание кодовых сигналов с помощью емкостных связей между кодирую1цим диском и сигнальными пластинами и обладает рядом преимуществ перед известными устройствами, зак.почающихся в отсутстьни трущихся частей, в удобстве изготовления дисков в серийном производстве н быстродействии.

На фиг. 1 показана схема, <поясняющая работу позиционного преобразователя.

Против диска 1, изготовленного из изоляционного материала и закрепленного на В13ашающсмся 13алу, находится неподвижная металлическая сигнальная пластина 2. По окружности диска 1 нанесены металлические пластины 3 на радиусе, равном расстоянию сигнальной пластины 2 от оси. Если подать на сигнальную пластину 2 импульс напряжения, то с пластины о сигнал будет снят или не снят в зависимости от углового положения диска, Прн нахождении одной из пластин 3 против пластины 2 с нее будет сниматься максимальный сигнал, а при нахождении пластины 2 против изоляционного промежутка сигнал должен оыть равен нулю. Нарастание сигнала от нулевого до максимального происходит при прохождении пластиной 2 границы между изоляционным промежутком и пластиной 8 и будет тем меньше, чем уже пластина 2. Зля у..леньшения границы перехода изоляционный промежуток может быть замсталлизирован, а затем эта метал.шзация № 128762 должца, быть заземлсн;г. 1!ластины 3 должны быть изолированы от м е%лл и азы » @арф :Для получения двоичного числа, соответствующего угловому поло ; Щ женИ валЖ lkl JHcK % ф аносится металлич cKBp. маска (вместо пластин Ф),, закогпюаыаМ ая, например, по двоичной системе. Такая маска е я» «е» должна содержать столько- . дорожек, сколько разрядов требуется для преобразования:. Меняя дорожка должна быть разделена на 2" участков 1где n — число разрядов), следующая — на 2" участков, последняя — на два участка, Половина из этих участков на каждом разряде должна быть заметаллизирована.

Количество сигнальнь|х пластин 2 должно быть увеличено до числа, равного числу разрядов, причем они могут располагаться как на

360 одном радиусе, так и могут быть разнесены на угол —,, относительно сигнальной пластины младшего разряда.

Разряды преобразователя должны быть изолированы друг от друга.

Для получения однозначного отсчета (при применении, например, отраженного кода) на каждом разряде, кроме первого, ставятся две сигнальных пластины, на одну из KQTopbIx подается импульс в зависимости от значения первого разряда.

Каждая из пластин смещена относительно радиуса, на котором расположена пластина первого разряда, на угол не более углового значения предыдущего разряда. Если значение младшего (внешнего) разряда равно 1 (т. е. на выходе первого разряда появился импульс), то импульсы на считывание информации со следующих разрядов необходимо подавать на правые сигнальные пластины. В случае считывания с младшего разряда О, импульсы на считывание следующих разрядов следует подавать на левые сигнальные пластины; т. е. будет исключена зона неопределенно ти при переходе от одного значения кода к другому.

Величина сигнала, снимаемого с преобразователя, определяется емкостью, образованной сигнальной пластиной и кодовой маской. Для увеличения сигнала количество сигнальных пластин в каждом разряде может быть увеличено до числа 2 (где п — номер дорожки, считая от центра диска) и во всех разрядах, кроме первого, пластины могут быть расширены до величины, немного меньшей величины предыдуще360

ro разряда. Центры этих пластин располагаются через угол

При использовании представления числа в последовательном коде (т. е. при подаче на сигнальные пластины импульсов не одновременно, а последовательно: сначала на первый разряд, потом на второй, затем на третий и т. д.) на кодовом диске разряды могут быть объединены между сооой и с них сделан один вывод Второй вывод делается для заземленной части диска. Такое построение кодовой маски позволяет также использовать один усилитель считывания.

Кодовый диск целесообразно делать вращающимся. а сигнальные пластины — неподвижными. При этом с вращающимся диском необходимо осуществить два соединения (одно из них — заземление — может быть вообще исключено, если осуществить заземление на вал, на котором закреплен диск). Вращающиеся соединения наиболее просто осуществляются с помощью TQKocúå÷íûõ колец с трущимися контактами. Исключить трущиеся соединения можно применением связи через емкость.

На обратной стороне кодового диска наносится металлизация, соединенная с кодовой маской. Если на кодовой маске появляется им№ 128762 пульс, то он передается на металлизацию и оттуда — на неподвижный съемный диск через емкость «металлизация — съемный диск». Эта емкость может быть сделана достаточно большой, так чтобы не ослаблять сигнал. Тя же часть металлизации, которую необходимо заземлить, соединяется с валом преобразователя и через него заземляется.

Наиболее точным и технологическим методом, с помощью которого может быть изготовлена кодовая маска и сигнальные пластины, является способ фотопечати. При этом изоляционный промежуток между кодовой маской и заземленной частью диска может быть сделан порядка 0,5 л м без особых трудностей. Величина металлизированной части может быть сделана такой же. Этими размерами и определяется количество разрядов на диске с заданным диаметром.

На фиг. 2 изображен двоичный позиционный преобразователь угла поворота вала с использованием емкостного принципа, где 4 — верхняя крышка; б —; б — ось диска; 7 — кодовый диск; 8 — сигнальная пластина; 9 — токосъемные кольца; 10 — пружинные контакты; П вЂ” нижняя крышка. Для простоты количество разрядов принято равным шести. Для съема импульсов с кодового диска использованы токосъемные кольца.

На фиг. 3 изображен кодовый диск с нанесенной на нем кодовой маской. Диаметр диска равен 100 ям. Черные линии соответствуют изоляционным промежуткам. Сам диск изготовлен из текстолита. Маска нанесена способом фотопечати. Вывод с диска сделан на токосъемные кольца.

На фиг. 4 изображена сигнальная пластина. Сигнальные пластины каждого разряда изготавливаются в виде лепестков и запрессовываются в текстолит.

Предмет изобретения

Позиционный преобразователь угла поворота вяла в код, содержащий кодирующий диск и сигнальные пластины, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения конструкции, в нем на диске нанесена кодовая маска с модификацией кода в виде участков из проводящего и непроводящего материалов, и сигнальные пластины соединены с диском емкостной связью, 3 2

¹ 128762

Фиг 2

Фиг.д

Фиг. 7

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Н. С. Кутафина Гр. 255, 174

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

И и фо р м аци он но- и злат ель с к и и отдел.

Обьем 0,34 п. л. Зак. 4469

Поди. к печ. 17Л -60 г.

Тираж 650 Цена 50 коп.