Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение является дополнительным к авторскому свидетельству № 1005132 и относится к области автоматики и предназначено для встроенного контроля исправности оптомеханического узла преобразователей перемещения в код оптического типа. Целью изобретения является повьппеиие функциональной надежности преобразователя , для чего в него введены по два световода и дог1олнительных фпто W ® « ® К)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„12349

А2 (51) 4 Н 03 И 1/24

- /3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1005132 (21) 3777771/24-24 (22) 31.07.84 (46) 30.05.86. Бюл. К 20 (?1) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) Г.И. Леонович и В.M. Гречишников (53) 68 1.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1005132, кл. G 08 С 9/06, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение является дополнительным к авторскому свидетельству

У 1005132 и относится к области автоматики и предназначено для встроечного контроля исправности оптомеханического узла преобразователей перемещения в код оптического типа.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности преобразователя, для чего в него введены по два световода и дополнительных фото123496 1

20 приемника, блоки суммирования и вычи- тания, по два компаратора, триггера и блока индикации, источник опорного напряжения, переключатель, а торец диафрагмы выполнен со срезом под углом 45 и имеет светоотражающую пленку. При вращении входного вала 1 на выходе одного фотоприемника 5 формируется сигнал, который в преобразователе 8 (ПНК) напряжение — код преобразуется в код. Одновременно с другого фотоприемника 5 сигнал поступает в формирователь б, а затем на вход блока 9 вычитания, где осуществляется вычитание значений кодов с

ПНК 8 и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 7, в котором записано значение кода, пропорциональное удвоенному значению сигнала. В блоке

9 устраняется неоднозначность перемеИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в к честве встроен ного устройства контроля исправности оптомеханического узла в оптоэлектронных преобразователях перемещения в код.

Целью изобретения является повышеННе функциональной надежности преобразователя эа счет использования активного контроля за изменением инструментальных погрешностей, вызванных осветителем, диафрагмой, нониусным кодовым элементом. фоконами, фотоприемниками, валом и т.д.

На фиг. 1 показана структурная схема преобразователя", на фиг.2— диаграммы направленности входных торцов световодов (a), графики зависимости выходного сигнала схемы суммирования от радиальной составляющей погрешности установки диафрагмы на вал (6) и график зависимости выходного сигнала схемы вычитания от осевой составляющей погрешности установки диафрагмы на вал (ь).

Преобразователь содержит входной вал 1, диафрагму 2 с отверстиями опорной шкалы шириной а,/2 и периодом следования д„, нониусный кодо-. щения вала, Лпч устранения погрешности, вызванной биением диафрагмы 2, сигналы от скошенного торца поступают по световодам 10 на фотоприемники

11, с выходов которых они передаются на входы блока 12 суммирования и блока 13 вычитания. На вьгходе блока 12 формируется сигнал, зависящий от расстояния между торцом диафрагмы 2 и световодами 10, а на выходе блока 13 — от осевого смещения диафрагмы., Эти сигналы поступают на входы компараторов 14 и 15, которые определяют допуск на радиальную и осевую составляющую ггогрешности смещения диафрагмы 2. При повышении . их допуска срабатывают триггеры 18 или 19 и блоки 20 или 21 индицируют о выходе этой погрешносги эа пределы допуска. 2 ил. вый элемент 3, отверстия которого ,имеют ширину а,/2 и расположены на расстоянии 4„= л. (k + +0,25), где

0,1,2,..., фоконы 4, дополнительньге фотоприемники 5, формирователь 6 управляющего сигнал, постоянное за- г поминающее устройство 7 (ПЗУ), преобразователь 8 напряжения в код (ПНК), блок 9 вычитания, световоды 10, фотоприемники 11, блок 12 суммирования, блок 13 вычитания, компараторы

14 и 15, источник 16 опорных напряжений, переключатель 17, триггеры 18 и 19, блоки 20 и 21 индикации.

Преобразователь работает следующим образом.

При вращении входного вала 1 с диафрагмой 2 оптические сигналы на выходе элемента 5 изменяются от нуля до максимального значения по треугольному закону. Пространственный фазовый сдвиг между сигналами равен B„/4. Оптические сигналы передаются при помощи фоконов 4 на входы соответствующих фотоприемников 5, которые вырабатывают ггропорциональные электрические сигналы. С выхода фотоприемника 5 сигнал поступает на вход ПНК 8, формирующий эквивалентЗ0 ный цифровой код. Сигнал с выхода фо123496 i топркемнкка 5 поступает в формирователь 6 управля«ощего сигнала, с выхода которого сигнал прямоугольной формы поступают ««а управляющий вход блока

9 вь«чита««кя. С выход- ПЗУ 7 код, пропорцко««ал? ««ь«««удвоенному макскмально— му значению амплитуды сигналя, поступает на первый вход блока 9 вьгчктания, на второй вход которого посту-, пает код с вьг<ода ПНК 8. В блоке 9 «О вь<чктанкя осуществляется операция устранения неоднозначности кода перемещения, имеющего место вследствие симметричности сигнала относительно вершин и оснований треугольников

Диаграммы направленности входных торцов световодов 10 (фиг.2 а ) позволяют получить из оптических сигналов, поступающих HG вход фотоприемников 11, прог«орцкональные электрк— ческие сигналы, поступающие с выходов фотоприемников на блок 12суммирования и блок 13 вьгчитания. На выходе блока 12 суммирования формируется сигнал, амплитуда которого в пределах«5 допустимого смещения края диафраг— мы 2 вдоль оси 00 зависит только от расстояния между скосом диафрагмы 2 и вхоцными торцами световодов 10 (фиг.2h). На выходе блока 13 вычпта30 ния формируется сигнал, амплитуда которого зависит только от смещения скоса диафрагмы 2 вдоль оси 00 (фиг.2«.). Далее сигналы с выходов блока 12 суммирования и блока 13 вычитания поступают в два идентичных канала соответственно.

Рассмотрим работу первого из них.

С выхода блока 12 суммирования сигнал поступает на вход компаратора

14, на второй вход которого подается снимаемый с источника 16 постоянный сигнал, уровень которого соответствует предельно допустимой погрешности радиального смещения диафрагмы 2; В момент, когда сиг .ал с вь?хода блока 12 суммирования превысит допустимый уровень, на выходе компаратора 14 формируется сигнал который через переключатель 17 ноступаег на вход триггера 18. На выходе тркггера 18 формируется сигнал постоянного уровня и поступает на вход ;.лока 20 индикации, который при этом начинает работать.

Для по=.-ышенкя достоверности кнфор-5 мацки сигнализации о выходе погреш"« ности за пределы допуска дается кома?«да переключателя 17. При этом с выхода к<.то .ника 16 сигнал onpo«f.дывает триггер 18 в исходное состояние. Если погрешность с««она превысит допустимое значение, то работа г?реобразовате«?я пр««ведет к повторному

cD <áäòûâà:f.fþ блока 20 индикации.

Аналог?гч?«о работает второй канал, гце с помощью f«o .-e?:цкала на опс рном входе компаратора 15 устанавливается предельный допуск на осевую составляющую погре?н??ости диафрагмы преобразователя.

Введение в преобразователь новых элементов и блоков, сигнализирующкх о выходе радиальной и осевой составг?яюп1кх погрешности установки диафра гмы 2 на вал 1 за пределы доггуска, позволяет значительно повысить функциональную надежность преобразователя, так как эти погрешности относятся к скрытым цефектам преобразователя, к обнаруживаются лишь в период пла«?овьгх или целевых проверо, что может привести к длительной эксплуатации неисправного преобразов,ьтеля. Прк ««ал«?чик ««епрерь«вного контроля инструментальных погрешностей к сигнализации об их выходе за пределы допуска преобразователь можно своевременно снять с эксплуатации для устранения дефекта илк замены его новым. формула изобретения

Преобразователь перемещения в код по авт. св. .Ф .005132, с. т л к ч аю шийся -.å «,: " о, с целью повыше??:.?я фу??кпконяльной надежности, В него введень«д?-.» световода, два дополнительных фотоприемника, блокк суммирования и вычкта «?гя, два компаратора, два .-.ркггера. источник опорного напря::. .ения, г. реключатель, два блока индикации, т: рец диафрагмы выполнен

О со скосом под угг;ом 45, на котором нанес епа светоатражающая пленка, осветитель через светоотражающую пленку ог«тически соединен с входами двух световоцов. вьгхады которых окткчески соединены с входамк двух дополни-. тельных фОтопркемнкков, выход первого кз которых соединен с первыми входами блока вычитания и блока суммирования, вторые входы которых подключены к выходу второго дополнительного фотоприемника, а выходы соединены с первыми входами соответствующих компараторов, вторые входы ко-.îðûõ соедкнень< с первым и вторым выходамк источника опорных напряжс1234967 нии, третий выход которого соединен с первым входом переключателя, выходы компараторов соединены с вторым и третьим входами переключателя, первый выход которого соединен с первыми

F g) ал тпх

8ea,ад

ФР6. g

Составитель 10.Котов

Техред О .Гортвай Корректор|Е.Сирохман.Редактор К.Волощук г

Заказ 2990/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

6 е оп

О

Иу

Ь@а входами триггеров, а второй и третий выходы соединены с вторыми входами тригеров соответственно, выходы которых соединены с входами блоков индикации.