Преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования неэлектрических величин. Целью изобретения является повьшениенадежности преобразователя. Преобразователь перемещения в код содержит кодовый элемент 1 из неэлектропроводного материала с нанесенными на него последовательно соединенными электропроводными штрихами, ширина которых равна половине периода их чередования , нониусньй элемент 2 из немегнитного материала с размещенными на нем п чувствительными элементами 3 (микрозондами ) , коммутатор 4, блок 5 формирования сигналов, блок 6 сравнения, дешифратор 7, счетчик 8, регистратор 9, блок 10 питания, блок 11 опорных напряжений, шину Измерение 12. 1 ил., 1 табл. S (Л С ., / С, О5 СП N 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (д1) 4 Н 03 М 1/24, 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847556/24-24 (22) 22.01,85 (46) 23.11.87. Бюл. У 43 (71) Куйбышевский инженерно-строительный институт им. А.И.Микояна (72) В.Е.Шатерников, В.Г.Сенькевич, Б.М.Ковалев, В.А.Зинин и В.Д.Фалкин (53) 681.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1130893, кл. Н 03 M 1/22, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1164883, кл. Н 03 N 1/24, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В

КОД (57) Изобретение относится к автоматике и может быть. использовано в системах автоматического контроля и регулирования неэлектрических величин.

Целью изобретения является повышение надежности преобразователя. Преобразователь перемещения в код содержит кодовый элемент 1 из неэлектропроводного материала с нанесенными на него последовательнО соединенными электропроводными штрихами, ширина которых равна половине периода их чередования, нониусный элемент 2 из немегнитного материала с размещенными на нем и чувствительными элементами 3 (микрозондами), коммутатор 4, блок 5 формирования сигналов, блок 6 сравнения, дешифратор 7, счетчик 8, регистратор

9, блок 10 питания, блок 11 опорных напряжений, шину "Измерение" 12.

1 ил., 1 табл.

1 13544

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования неэлектрических величин. с

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя.

Преобразователь содержит кодовый элемент 1 из неэлектропроводного материала с нанесенными на него после-. довательно соединенными электропроводными штрихами, ширина которых равна половине периода их чередования, нониусный элемент 2 из немагнитного материала с размещенными на нем п чувствительными элементами 3 (микрозондами), коммутатор 4, блок 5 формг оования сигналов, блок 6 сравнения, 20 дешифратор 7, счетчик 8, регистратор

9, блок 10 питания, блок 11 опорных напряжений, шина "Измерение" 12.

Преобразователь работает следующим образом.

«7

По команде с шины Измерение" электропроводные штрихи кодового элемента 1 подключаются к блоку 10 питания и запускается коммутатор 4, по-. очередно подключающий элементы " к ЗО блоку 5, с которого усиленный и нормированный сигнал 1-го микрозонда

U поступает в блок 6 сравнения. При появлении на входе блока 6 сравнения

ОДНОГО из ДВУХ сиГналОв Бъ - Поп мик 35 оп макс ГД Е Поп Мин и Uon макс опорные напряжения, соответствующие сигналам с элементов 3 при его полном совпадении со штрихом элемента 1.и с промежутком между штрихами соответ- 40 ственно, блоком 6 выдается команда коммутатору 4 на прекращение переключений. При этом со счетчика 8 на вход дешифратора 7 поступает число импульсов, равное количеству переключений, 45 предшествующих появлению одного из двух указанных уровней сигналов, а на старший разряд дешифратора 7 поступает сигнал с блока 6 сравнения.

Если Ц), ) Поп макс р тО сиГнал сООТ- 5О ветствует логическому. "О", а если

U, U, „„,„, то — логической "1".

Появление на входе старшего разряда дешифратора сигнала "1" соответствует добавлению к коду, пришедшему со счетчика 8„ половины цены деления кодового элемента 1. Результат измерения с дешифратора 7 поступает на вход регистратора 9.

Рассмотрим работу преобразователя на примере нониусного элемента 2 с ценой деления 0,1 от цены деления кодового элемента 1.

Матрица минимаксных сигналов на входе блока 6 сравнения с соответствующих им сигналов в старшем разряде дешифратора 7 для нониусного элемента 2 приведена в таблице.

Из таблицы видно, что для работы преобразователя с ценой деления нониусного элемента 2, равной О,! от цены деления кодового элемента 1, достаточно всего пять чувствительных элемента 3 при длине нониусного элемента

2, составляющей 0,4 от длины обычно используемых нониусных шкал, что увеличивает рабочую часть его основной шкалы. Кроме того, разбиение интервала измерения (U,„, П,„,) на число порогов срабатывания в два раза меньше, чем у .обычных нониусных преобразователей и существенно снижает погрешность измерения.

Применение в преобразователе перемещения в код в качестве чувствительных элементов 3 индуктивных микрозондов существенно повышает его помехозащищенность, поскольку на показания их не влияют смазочные материалы, пыль, влага и ряд других факторов, препятствующих широкому использованию фотоэлектронной .измерительной аппаратуры в производственных у-словиях.

Применение индуктивных микрозондов с размерами, равными ширине штриха кодового элемента 1, позволяет повысить коэффициенп преобразования каждого отдельного чувствительного элемента 3.

Кроме того, поскольку применяемые в качестве приемников микрозонды не обладают в отличие от оптических приемников свойством насыщения выходной характеристики и их выходной сигнал является линейной функцией частоты Й и I тока, то коэффициент преобразования такого устройства увеличен за счет увеличения f и величины l. протекающего по электропроводным штрихам кодового элемента 1, что расширяет возможности по дальнейшему повьппению точности измерений и разрешающей способности преобразователя. Указанные

I преимущества в конечном итоге ведут к повьппению надежности преобразователя в целом, 54418

Считываемый. У возможного

Номер приемника 3 сигналов

I положения нониусного элемента 2 размер мак 0

О, 6 плакс

0,0

Пмакс

0 «4 Пмакс

Пмакс

Upaax 0

0,4 U «, о б U a"ñ

О, 8 Бмакс макс

0,1

«8 Пмакс

0 «б Пмакс

0«8 цм кс

0,2

Пмакс.Чиакс

0 макс.

0 «8 Пмакс

0,6 Пмакс

0,4 UÄ«

0«8 Пмакс

0,3

"-ш 0

Пмакс

0,2 UÄ

0,4 U„ «

Плакс

0,4 лли н! 0«6 макс

0 «2 Пмакс

МиН

0,5

Пмакс

0«4 Цжякс

0 «6 U axc

О, 4 Б.макс

0 «2 Цдакс макс

0,6 мин

0 «4 "макс

0«7

0,2 Бма с

0 «2 Пмакс

0,4 Пмакс

0,6 U„«, 0«4 Пл,акс

0 «2 Пмакс

Пма кс

0,8 мин .

0,6 Пм

Пма кс

0,2 U„,„, О «4 Пмакс

0,9 вНИИПИ Заказ .5714/55

ТиРаж 900

Произв.-полигр. пр-тие, r., Ужгород, ул. Проектная, 4 з

1З

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий блок питания, кодовый элемент с шкалой в виде равномерно расположенных вдоль него штрихов, нониусный элемент, чувствительные элементы, блок сравнения, коммутатор и дешифратор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены блок формирования сигналов, счетчик, регистратор, шина "Измерение" и блок опорных напряжений, штрихи кодового элемента выполнены из электропроводного материала ширинои, равной половине периода их чередования, а чувствительные элементы расположены на нониусном элементе и выполнены в виде индуктивных микрозондов с линейным размером, равным ширине штриха кодового элемента и количеством n=C/2С,, где С вЂ” С, — цены деления соответственно шкал кодового и нониусного элементов, выходы блока питания соединены с входом и выходом последовательно соединенных штрихов кодового элемента, шина "Измерение" соединена с первым входом коммутатора, группа входов которого соединена с выходами чувст1р вительных элементов, а цифровой выход соединен с входом счетчнка, выходы которого соединены с группой вхо дов дешифратора, выходы которого соединены с входами регистратора, 15 аналоговый выход коммутатора через. блок формирования сигналов соединен с первым входом блока сравнения, второй и третий входы которого соединены с выходами блока опорных напряжений, 20 один выход блока сравнения соединен с входом дешифратора, а другой подключен к второму входу коммутатора.