Устройство контроля преобразователя угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может применяться для автоматизированного контроля преобразователей угла поворота вала в код в статических и динамических режимах с любым выбранным объемом проверок. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности как сплошного,так и выборочного контроля. Для достижения этой цели в устройство контроля преобразователей угла поворота вала в код, содержащее приводной механизм , кинематически связанный с валом контролируемого преобразователя угла поворота вала в код, генератор импульсов и элемент И, введены многополюсный двухфазный датчик угла , функциональный преобразователь кода в напряжение, реверсивный счетчик , потенциальный сумматор, злемент ИЛИ, блок обработки информации, содержащий узел инверторов и потенциальный сумматор. Устройство позволяет осуществлять контроль с высокой точностью в полуавтоматическом и автоматическом режимах с применением средств вычислительной техники. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. г (Л

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ЛИН (59 4 Н 03 M 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а ! с

«МАМ а«и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3850688/24-24 (22) 18. 12.84 (46) 07.09.86. Бюл. № 33 (72) В.М. Домрачев, Е.И. Корнеев, Г.Ф. Мончак и А.П. Синицын (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 484548, кл ° G 08 С 25/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 970429, кл. G 08 С 25/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может применяться для автоматизированного контроля преобразователей угла поворота вала в код в статических и динамических режимах с любым выбранным объемом проверок. Целью изобретения является расширение функцио„„SU, 1256283 А 1 нальных возможностей за счет обеспечения возможности как сплошного,так и выборочного контроля. Для достижения этой цели в устройство контроля преобразователей угла поворота вала в код, содержащее приводной механизм, кинематически связанный с валом контролируемого преобразователя угла поворота вала в код, генератор импульсов и элемент И, введены многополюсный двухфазный датчик угла, функциональный преобразователь кода в напряжение, реверсивный счетчик, потенциальный сумматор, элемент ИЛИ, блок обработки информации, содержащий узел инверторов и потенциальный сумматор. Устройство позволяет осуществлять контроль с высокой точностью в полуавтоматическом и автоматическом режимах с применением средств вычислительной техники.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

256203 2

В связи с тем, что угловое положение определяется кодом К„„,не1 1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может применяться для автоматизированного контроля преобразователей угла поворота вала в код в статических и динамических режимах с любым выбранным объемом пооверок.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности обеспечения как сплошного, так и выборочного контроля.

На фиг.1 приведена схема устройства контроля преобразователя угла поворота вала в код, на фиг.2 — пример реализации блока обработки информации.

Устройство контроля преобразователя угла поворота вала в код содержит приводной механизм 1, многополюсный двухфазный датчик 2 угла, функциональный преобразователь 3 кода в напряжение (ФПКН), блок 4 обработки информации, реверсивный счетчик 5, элемент И 6, потенциальный сумматор 7, генератор 8 импульсов и элемент ИЛИ 9, контролируемый преобразователь 10 угла поворота вала в код. Блок 4 обработки инфор" мации (фиг.2) выполнен в виде узла

11 инверторов и потенциального сумматора 12.

Устройство работает следующим образом.

Приводной механизм 1, датчик 2 угла и ФПКН 3 обеспечивают преобразование входного кода в угловое положение Оь выходного вала приводного механизма 1. При последовательном во времени изменении кода N»p на выходе реверсивного счетчика 5 от нулевого до следующего нулевого выходной вал приводного механизма 1 совершает полный оборот при использовании двухполюсного двухфазного датчика 2 в устройстве или изменяется на угол 360 /i где i — целое дво.ичное число, если в устройстве используется многополюсный датчик 2 угла, электрическая редукция которого характеризуется двоичным числом (2,4,8 и т.д.).

Установка выходного вала приводного механизма 1 в угловое положение а приводит к установке в это же время в угловое положение вала контролируемого преобразователя 10 и появлению на выходе последнего соответствующего кода Н обходимо по значению входного кода

N „ определенным образом управлять

В общем виде число циклов изменения N при использовании многополюсных датчиков 2 угла определяи ется как 2 . В свою очередь, полный цикл изменения кода N „p соответ . кодом N „ для установки вала преобразователя 10 в требуемые угловые положения в диапазоне углов,0-360, При этом одно и то же приращение кода N вызывает разворот выходного

1О вала приводного механизма 1 на тот или иной угол в зависимости от числа полюсов датчика 2 угла.

Требуемое управление кодом И о осуществляется с помощью двоичнога

15 реверсивного счетчика 5, элемента,И 6, потенциального сумматора 7, генератора 8 импульсов и элемента ИЛИ 9. Соединение указанных блоков в предлагаемом устройстве обес20 печивает режим отслеживания по выходному коду двоичным реверсивным счетчиком 5 входного кода устройства N>«, т.е. выполняется равенство Ncv =N„, При этом полному.

25 циклу изменения ко,,а Я (06М а1) соответствует определенное число циклов изменения кода N определяемое двоичным числом пар полюсов датчика 2 угла и соответствуюЗо щим числом разрядов двоичного реверсивного счетчика 5. Требуемое число разрядов счетчика 5 (p) определяется, как р = m + и, где m— число младших разрядов при двухполюсном двухфазном датчике 2 угла, n — - дополнительное число старших разрядов при многополюсном двухфазном датчике 2 угла с числом полюсов, равным 2" (и = 1,2,3,...)..Код

4g N»p в устройстве представляет . собой код младших ш-разрядов реверсивного счетчика 5. При двухполюсном датчике 2 угла дополнительные старшие разряды реверсивного счетчика 5 не используются, и код N оказывается равным коду N> . При

n=1 (четырехполюсный датчик 2 угла) максимальное значение кода Nqpp уменьшается в два раза по отношению к "си и при изменении "сч ог 0 до 1 код N „p два раза изменяется от нулевого значения до максимального.

1256203 4

25

35

45

55 ствует изменению углового положения

М= — (n = 0 при использовании

2п двухполюсного датчика 2 угла) эа счет рассмотренного взаимодействия приводного механизма 1, двухфазного датчика 2 угла и ФПКН 3.

ВыбраНные соотношения кодов N 0

N „ и N обеспечивают изменение углового положения выкодного вала приводного механизма 1 в пределах полного оборота при полном изменении кода N 1рА. Полный выходной код реверсивного счетчика 5 Nc и выходной код преобразователя 10 N»> поступают в блок 4 обработки информации. С учетом того, что угловое положение ас преобразователя 10 линейно зависит от N«, а код N<„ должен линейно эависить от ОС, блок 4 обработки информации на основе ана.лиза кодов N „ и Ncv выделяет в . требуемой форме погрешности преобразователя 10.

Таким образом в устройстве валы двухфазного датчика 2 угла и преобразователя 10 приводятся в синхронное вращение приводным механизмом 1. При подаче на устройство определенного двоичного кода N»< последний поступает на первые входы потенциального сумматора 7. Так как на втором входе сумматора 7 присутствует текущее значение полного выходного кода реверсивного счетчика 5 М „, на знаковом и кодовых выходах йотенциального сумматора 7 присутствует информация о соотношениях кодов Nc„ и N> > .При равенстве укаэанных кодов система находится в требуемом угловом положении of.> управляющий сигнал на приводном механизме 1 не вырабатывается и выходной код реверсивного счетчика 5 Ncö и, следовательно, код Н „ не изменяются. Последнее условие достигается за счет того, что при Ncv !!5р уровни напряжений на кодовых выходах потенциального сумматора

7 соответствуют нулевым кодам. При этом уровень выходного напряжения элемента ИЛИ 9 такой, что блокируется прохождение выходных импульсов генератора 8 импульсов через элемент И 6 на счетный вход реверсивного счетчика 5. Блок 4 обработки информации сравнивает текущие коды

И „ и М„„„ . Сигнал на выходе ФПКН 3 равен нулю. В случае нарушения условия N =N,ц эа счет смены значения N на новое код на кодовом выходе потенциального сумматора 7 становится отличным от нуля. При этом изменяется уровень выкодного сигнала элемента ИЛИ 9, благодаря чему выходные импульсы генератора Ц импульсов через элемент И 6 поступают на счетный вход реверсивного счетчика 5. Эти импульсы увеличивают или уменьшают текущее значение кода счетчика 5 в зависимости от уровня напряжения на входе управления реверсом реверсивного счетчика 5, который вырабатывается на знаковом выходе потенциального сумматора 7.

Если код N sag больше кода Ncy, то счетчик 5 устанавливается в режим сложения. Если код N > меньше кода И, то счетчик 5 устанавливается в режим вычитания. Код счетчика

5 корректируется до момента времени, при котором наступает равенство кодов N ц и N д<, В процессе достижения требуемого равенства, йодов при использовании многополюсных датчиков 2 угла код N у, может претерпеть изменение или в пределах одного цикла, или нескольких циклов изменения от нулевого до максимального значения. Как только нарушается требуемое соответствие между угловым положением вала двухфазного датчика 2 угла (угловым положением вала приводного механизма 1), на выходе ФПКН 3 образуется сигнал управления, заставляющий найти новое угловое положение Ф, соответствующее текущему значению И „ . В процессе изменения кода И осуществляется постоянное подслеживание угловыми положениями валов устройства таким образом, чтобы на выходе ФПКН Э сигнал сводился к нулю (обработки на нуль сигнала рассогласования следящей системы).

Блок 4 обработки информации при каждом новом значении И (N> <) осуществляет сравнение с кодом Иц„

Если при контроле преобразователя

10 информация в таком объеме не требуется, можно задавать ограниченное число значений N c,A (N ), которым соответствуют ограйиченное число угловых положений сС и ограниченное число разностей кодов N „ и Йц,ц .

S 12562

В устройстве тактовая частота генератора 8 импульсов и частотные свойства следящего привода (приводной механизм 1, датчик 2 угла, .ФПКН 3) должны выбираться из условий обеспечения скорости вращения выходного вала приводного механизма 1„ соответствующей максимальной рабочей скорости вращения вала преобразователя 10. Использование датчика 2 угла с повышенным значением электрической редукции повышает точность и разрешаемую способность (дискретность) преобразования кода

Мц„„ в угловое положение t6 по линеййому закону. Точность указанного преобразования зависит от характеристик датчика 2 угла и характеристик ФПКН 3.

Формула из обретения

1, Устройство контроля преобразователя угла поворота вала в код,со- 2S держащее приводной механизм, кинематически соединенный с контролируемым преобразователем угла поворота вала в код, генератор импульсов, соединенный с первым входом эле- ЗО мента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства путем обеспечения возможности как сплошного, так и выборочного контроля, в него введены блок обработки информации, функциональный преобразователь кода в напряжение, многополюсный двухфазный датчик угла, реверсивный счетчик, элемент ИПИ и потенциальный сумматор, 03 Ь приводной механизм кинематически соединен с валом многополюсного двухфазного датчика угла, выход которого соединен с аналоговым входом функционального преобразователя кода в напряжение, выход контролируемого преобразователя угла поворота вала в код соединен с первым входом блока обработки информации, первый выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом функционального преобразователя кода в напряжение, выход которого соединен с входом приводного механизма, второй выход реверсивного счетчика соединен с вторым входом блока обработки информации и первым входом потенциального сумматора, первый выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, а второй выход соединен через элемент ИЛИ с вторым входом элемента И, выход которого соединен с вторым Входом реверсивного счетчика, выход блока обработки информации является выходом .устройства, второй вход потенциального сумматора является управляющим входом устройства.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок обработки информации содержит узел инверторов и потенциальный сумматор, Ф входы узла инверторов являются первым .входом блока обработки информации, а выходы соединены с первой группой входов потенциального сумматора, вторая группа входов которого является вторым входом блока обработки информации, а выход потенциального сумматора является выходом блока обработки информации.

1256203

Фиг 1

Рт каитралируеиаао цоу

Рм ЙЬичиого рг8ерси8иаго счетчика

Фиг. 2

Составитель А. Сидоренко

Хехред А.Кравчук Корректор М. Демчик

Редактор И. Шулла

Тираж 816 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4836/57

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