Преобразователь угла поворота вала в код

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью повьшения разрешающей способности в преобразователь, содержащий кодирующее кольцо из тонкопленочного ферромагнитно1;о материала с пермаллоевыми аппликациями, неподвижную и подвижную головки, первый и второй ключи, генератор импульсов, кольце-, вой коммутатор, элемент задержки, блок совпадения, формирователь временного интервала, счетчик, формирователи радиального и тангенциального полей, введены последовательно соедиченные элемент ИЛИ, усилитель и рас пределитель импульсов, а кодирующее кольцо выполнено в виде сегментов, в каждом из которых введены генератор цилиндрического магнитного домена (ЦМД), магниточувствительный элемент и аннигилятор. Каждый сегмент изготовлен из отдельной феррит-гранатовой пластины ограниченного диаметра с ограниченным количеством аппликаций . Сегменты расположены последовательно-ступенчато по окружности кодирующего кольца. Под воздействчем радиального и тангенциального магнитных полей ЦМД продвигается по аппликациям кодирующего кольца. Магниточувствительный элемент обнаруживает достижение ЦМД до конца сегмента и вырабатывает импульс, который через элемент ИЛИ, усилитель и распределитель поступает в генератор следующего сегмента. В аннигиляторах в конце каждого сегмента ЦМД уничтожается . На выходе формирователя временного интервала вырабатывается импульс , длительность которого пропорциональна расстоянию по окружности кодирующего кольца от неподвижной головки до подвижносй, т.е. пропорциональна углу поворота вала. Количество импульсов генератора, укладывающихся во временной интервал, подсчитьшается счетчиком, выходы которого являются выходами преобразователя. 9 «л. а (Л ю 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (l1) (д4 Н 03 M !/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4Е,,к (21) 38874)7/24-24 (22) 04.03.85 (46) 30.12.86. Бюл. N - 48 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) И.Н.Волков, Л.К.Власова, A,Ñ.×èðñêèé, М.Е.Бородянский и В.Ф.Арсени (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

Р 492901, кл. G 08 С 9/04, 197 3.

Авторское свидетельство СССР

N9 842899, кл. С 08 С 9/04, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В КОД (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

С целью повышения разрешающей способности в преобразователь, содержащий кодирующее кольцо из тонкопленочного ферромагнитного материала с пермаллоевыми аппликациями, неподвижную и подвижную головки, первый и второй ключи, генератор импульсов, кольцевой коммутатор, элемент задержки, блок совпадения, формирователь временного интервала, счетчик, формирователи радиального и тангенциального полей, введены последовательно соедияенные элемент ИЛИ, усилитель и рас пределитель импульсов, а кодируюшее кольцо выполнено в виде сегментов, в каждом из которых введены генератор цилиндрического магнитного домена (ЦМД), магниточувствительный элемент и аннигилятор. Каждый сегмент изготовлен из отдельной феррит-гранатовой пластины ограниченного диаметра с ограниченным количеством аппликаций. Сегменты расположены последовательно-ступенчато по окружности кодирующего кольца. Под воздейств- ем радиального и тангенциального магнитных полей ЦМД продвигается по аппликациям кодирующего кольца. Магниточувствительный элемент обнаруживает достижение ЦМД до конца сегмента и вырабатывает импульс, который через элемент ИЛИ, усилитель и распределитель поступает в генератор следующего сегмента. В аннигиляторах в конце каждого сегмента ЦМД уничтожается. На выходе формирователя временного интервала вырабатывается импульс, длительность которого пропорциональна расстоянию по окружности кодирующего кольца от неподвижной головки до подвижносй, т.е. пропорциональна углу поворота вала. Количество импульсов генератора, укладывающихся во временной интервал, подсчитывается счетчиком, выходы которого являются выходами преобразователя. э т, п|

1280700

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Цель изобретения — повьппение разрешающей способности преобразователя путем увеличения числа пермаллоевых аппликаций в кодирующем кольце.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 — кодирующее кольцо, с

Преобразователь угла поворота ва-, ла в код содержит кодирующее кольцо I,не подвижную 2 и подвижную 3 считывающие головки, генератор 4 импульсов, кольцевой коммутатор 5, формирователи 6 и 7 радиального и тангенциального поля, ключи 8 и 9, формирователь

10 временного интервала, элемент 11 задержки, блок 12 совпадения, счетчик

13, элемент ИЛИ 14, усилитель 15 и распределитель 16 импульсов.

Кодирующее кольцо 1 состоит из сег ментов 17, каждый из которых выполнен из тонкопленочного ферромагнитного материала с пермаллоевыми аппликация ми 18, генератора 19 цилиндрического магнитного домена (ЦМД), магниточувствительного элемента 20 и аннигилятора 21.

Каждый сегмент 17 изготовлен из отдельной феррит-гранатовой пластины ограниченного диаметра с ограниченным количеством аппликаций 18. Сегменты

17 расположены последовательно-ступенчато по окружности кодирующего кольца 1.

Генератор (ЦМД) 19 установлен в начале каждого сегмента 17 и представляет собой токовую аппликацию в виде витка из тонкой пленки золота (или другого немагнитного проводника).

Последняя аппликация сегмента 17 с удлиненным концом является аннигилятором 21. В средней части аннигилятора 21 установлен магниточувствительный элемент 20, который может быть магниторезисторным или магнитотранзисторным датчиком. переменных радиального и тангенциального магнитных полей. Посылкой импульса в генератор 19 первого сегменраспределитель 16 поступает в генера: тор 19 следующего сегмента 17. Далее

r5 ЦМД аналогичным образом продвигается по аппликациям второго сегмента и поступает в третий сегмент и т.д. В аннигиляторах 21 каждого сегмента

ЩЧД уничтожается. Таким образом ЦМД

20 продвигается по окружности кодирующего кольца со скоростью, определяемой частотой генератора 4. Головка

2 расположена неподвижно возле аппли" кации, соответствующей началу отсче25 та угла поворота вала, а головка 3 . жестко связана с валом, вращается вместе с ним, оставаясь все время сопряженной с кольцом аппликаций ЦМД, и перемещаясь вдоль кодирующего коль30 ца 1, проходит возле головки 2, на выходе которой при этом появляется импульс начала отсчета угла поворота.

Этот импульс через запрещающий ключ

8 (в момент отсутствия импульса продвижения от генератора 4) поступает на формирователь 10 временного интервала, на выходе которого начинается импульс интервала измерения угла поворота. Головкой 3 при прохождении мимо нее ЦМД вырабатывается импульс окончания интервала измерения, который через запрещающий ключ 9 (в момент отсутствия импульса продвижения) поступает на вход формирователя 10.

45 Импульс на выходе формирователя 10 заканчивается. Этот импульс подается в блок 12 совпадения, на другой вход которого через элемент 11 задержки непрерывно подаются импульсы от генератора 4. Ра выход блока 12 совпадения к счетчику 13 проходят только те импульсы генератора 4, которые по

Преобразователь угла поворота ва ла в код работает следующим образом.

Генератор 4 формирует непрерывную .последовательность импульсов, которые в кольцевом коммутаторе 5 разделяются на нечетные и четные и поочередно поступают на формирователи 6 и 7 знаковремени совпадают с импульсом измерительного интервала. Количество этих 5 импульсов, считываемых счетчиком 13, пропорционально углу поворота вала.

Нестабильность генератора 4 не вносит дополнительной погрешности, поскольку каждый импульс генератора 4 та 17 в ферромагнитном материале сегмента создается ЦМД. Под воздействием радиального и тангенциального магнитных полей ЦКД продвигается по аппликациям первого сегмента. Магнито чувствительный элемент 20 обнаружи10 вает достижение ЦИД конца сегмента и вырабатывает импульс, который чеpcs элемент ИЛИ 14, усилитель 15 и

j280700 жестко связан с положением ЦКД на аппликациях.

Исключение влияния радиального и тангенциального магнитных полей на магнитные головки осуществляется пу- .5 тем применения запрещающих ключей 8 и 9 в цепи связи головок 2 и 3 со входами формирователя 10 временного интервала. Зти ключи имеют управляющие входы, на которые поступают запрещающие импульсы от генератора 4,,закрывающие ключи во время действия импульса продвижения, и не пропускают импульсы, возникающие в головках

2 и 3 под действием радиального и тангенциального магнитных полей. Таким образом обеспечивается помехоустойчивость преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота ва- 20 ла в код, содержащий кодирующее.кольцо из тонкопленочного ферромагнитного материала с пермаллоевыми аппликациями, неподвижную и подвижную считывающие головки, подключенные к инфор- 5 мационным входам первого и второго ключей соответственно, генератор.импульсов, выход которого подключен к входу кольцевого коммутатора, к управляющим входам первого и второго ЗО ключей и через элемент задержки — к одному входу блока совпадения, выходы первого и второго ключей подключены к входам формирователя временного интервала, выход которого подключен к другому входу блока совпадения, выход блока совпадения подключен к входу счетчика, выходы кольцевого коммутатора подключены к входам формирователей радиального и тангенциального поля соответственно, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью: повышения разрешающей способности преобразователя, в него введены последовательно соединенные элемент

ИЛИ,-,усилитель и распределитель импульсов, а кодирующее кольцо выпол-. нено в виде набора сегментов, каждый из которых содержит генератор цилиндрического магнитного домена, магниточувствительный элемент и аннигилятор, генераторы цилиндрического домена установлены в начале каждого сегмента, а аннигиляторы и магниточувствительные элементы — в конце сегмента, выходы магниточувствительных элементов сегментов подключены к входам элемента ИЛИ, а выходы распределителя импульсов подключены к входам генераторов цилиндрического магнитного домена соответствующих сегментов.

1280700 к.N от.16

Щиг. 2

Составитель А, Смирнов

Техред В. Кадар: Корректор А. Обручар

Редактор А. Ревин

Производственно-полиграфическое предприятие г Ужгор жгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7133/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного кбмитета СССРпо делам изобретений и открытий

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