Способ преобразования перемещения в код и устройство для его осуществления

 

1. Способ преобразования перемещения , в код, основанный на формировании первичной пачки электрических импульсов с периодом Т следования электрических импульсов, преобразовании их в ультразвуковые импульсы, задержке ультразвуковых импульсов на время, .пропорциональное величине перемещения , преобразовании задержанных ультразвуковых импульсов во вторую пачку электрических импульсов, заполнении временных интервалов мелду одноименными электрическими импульсами первой и второй пачек электрических импульсов строб - импульсами с периодом .t следования, подсчете и преобразовании количества строб-импульсов в код,в код перемещения, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности преобразования перемещения в код, период Т.следования электрических импульсов в первой пачке задают в зависимости от периода t следования строб-импульсов в .соответствии с выражением. t(RM«H1/k ), «ИИ k где R „„„ - целая часть отношения T/t; количество первых эл ектрических импульсов в пачке или Т t(R«rfi.c - 1/k), где R«qKc ближайшее большее целое значение отношения T/t. 2. Устройство для преобразования перемещения в код, содержащее магнитострикционный кольцеобразный звукопровод, на концах которого расположены глушители, усилитель записи, выход которого соединен с входным электроакустическим преобразователем, выходной электроакустический преобразователь , соединенный с входом усилителя считывания, первый триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным вхЬдом первого счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с вторьм входом первого элемента И, второй элемент И, выход которого соединен с S-входом первого триггера, датчик циклов и второй счетчик, выходы первого счетчика являются выходаьот устройства , отличающееся тем,, что, с целью повьш1ения точности устройства, в него введен второй триггер , S-вход которого является входом импульса начала измерения и соединен с входом установки первого счетчика, а выход соединен -с первым входсм второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу датчика циклов, а выход соединен с входом усилителя записи со счетным входом второго счетчн (Л с 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (58 4 Н 03 М 1/50

h !

T = t(RMNH+ 1/1с), ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3855386/24-24 (22) 11.02.85 (46) 15. 12,88. Бюл. Р 46 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Н.И. Ревенко, А.П. 1йпинь и Ю.Г. Яблоновский (53) 681. 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 942096, кл. С 08 С 9/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 982050, кл. С 08 С 9/04, 1981 (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРЕМЕЩЕ.НИЯ В КОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ преобразования перемещения.в код, основайный на формировании первичн6й пачки электрических импульсов с периодом Т следования электрических импульсов, преобразовании их в ультразвуковые импульсы, задерж" ке ультразвуковых импульсов на время,,пропорциональное величине перемещения, преобразовании задержанных ультразвуковых импульсов во вторую пачку электрических импульсов, заполнении временных интервалов между одноименными электрическими импульсами первой и второй пачек электрических импульсов строб — импульсами с периодом,t следования, подсчете и преобразовании количества строб-импульсов в код,в код перемещения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования перемещения в код, период Т следования электрических импульсов в первой пачке задают в зависимости от периода t следования строб-импульсов в .соответствии с выражением. где R — целая часть отношения мин

T/t; количество первых электрических импульсов в пачке или T = t(R Wc 1/1с) где R„сц,, — ближайшее большее целое значение отношения Т/t.

2. Устройство для преобразования перемещения в код, содержащее магнитострикционный кольцеобразный звукопровод, на концах которого расположены глушители, усилитель записи, выход которого соединен с входным O электроакустическим преобразователем, выходной электроакустический преобразователь, соединенный с входом усилителя считывания, первый триггер, С выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, второй элемент И, выход которого соединен с

S-входом первого триггера, датчик циклов и второй счетчик, выходы первого счетчика являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,,что, с целью повышения точности устройства, в него введен второй триггер, S-вход которого является входом импульса начала измерения и соединен с входом установки первого счетчика, а выход соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу датчика циклов, а выход соединен с входом усилителя записи со счетным входом второго счетчи1444948 ка, выход соединен с R-входом второго триггера, выход усилителя считываИзобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления, контроля и измерения для пред- 5 ставления угловых или линейных перемещений в цифровой форме.

Цель изобретения — повьппение точности преобразователя, На фиг. 1 (а, б) приведены времен- 10 ные диаграммы, поясняющие способ преобразования перемещения в код; на фиг, .2 — структурная схема устройства для преобразования перемещения в код.

Устройство преобразования перемещения в код, содержит магнитострикционный кольцеобразный звукопровод 1, концы которого демпфированы глушителями 2, входной электроакустический преобразователь 3, усилители 4 записи, выходной электроакустический преобразователь 5, входной вал 6, и усилитель 7 считывания, триггер 8, элемент И 9, триггер 10, элемент И 11, датчик 12 циклов, генератор 13 им- 25 пульсов, счетчики 14 и 15.

Сущность способа состоит в следую щем.

Электрический импульс возбуящения 30

U (фиг. 1а, б) преобразуется в ультразвуковой и через время, пропорциональное измеряемому перемещению, (расстоянию между электроакустическими преобразователями 3, 5) снова 35 преобразуется в электрический импульс (считывания) U . Этот процесс повторяется многократно, при этом период

Т следования импульсов возбуждения равен периоду следования импульсов считывания и его величина выбирается так, чтобы исключить взаимодействие импульсов считывания и больше, чем максимально возможное значение

При этом, образуется последовательность U однократных временных инф тервалов длительностью со, разнесенных во времени между собой на время

T = t . ния соединен с R-входом первого триггера.

Подсчитав количество импульсов квантования за время существования необходимого количества однократных временных интервалов, результат преобразования представляют в цифровой форме. Поскольку в каждом последующем цикле между импульсами возбуждения и квантования образуется дополнитель" ный временной сдвиг gt на 1/К часть периода квантования, за счет выбора соотношения между периодами возбуждения и квантования в соответствии с выражением

Т/t = R+ 1/k (1) где Т вЂ” период циклов возбуждения; — период квантования;

R — ближайшее напряжение (для знака "+" наибольшее) для знака "-" — целое значение отношения Т/t количество циклов возбуждения, повышается точность циклов возбуждения.

Если отношение Т/t округляют до меньшего значения, то в правой части выражения (1) второе слагаемое имеет положительный знак, (U» фиг. 1,а), а если это отношение округляется до большего значения, то оно имеет отрицательный знак (U фиг. 1, б).

Устройство работает следующим образом.

Импульс начала измерения поступает на единичный вход триггера 10 и на его выходе устанавливается потенциал U< (фиг. 1 а, б), разрешающий прохождение импульсов U от датчика 12, через элемент И 11. On,íîâðåменно импульс начала измерения поступает на установочный вход счетчика

15. Импульс U< датчика 12, пройдя через элемент И 11, подсчитывается счетчиком 14, устанавливает на выходе триггера 8 потенциал 1, разрешающий прохождение импульсов U» ге1444948 нератора 10 через элемент И 9, и одновременно поступает на вход усилителя 4 записи, выхода которого сигнал поступает на входной электроакустический преобразователь 3 и преобразуется в ультразвуковой. Распространяясь по звукопроводу 1 со скоростью U ультразвуковой импульс достигает зоны расположения выходного эле- 1О ктроакустического преобразователя 5 через время Т = (g„/V (где - угол между электроакустическими преобразователями 3 и 4; r — радиус установки звукопровода 1). Злектроакустический 15 преобразователь 5 преобразует ультразвуковой импульс в электрический П который усиливается усилителем 7, (U ) и поступает на нулевой вход триггера 8. Злемент И 9 закрывается, пре- 20 кращая прохождение строб-импульсов на вход счетчик 15. На выходных шинах последнего фиксируется число стробимпульсов (U ) пропорциональное уг лу V.

В таком состоянии схема находится до прихода очередного импульса датчика 12. Далее описанный процесс повторяется, Когда число импульсов датчика 12 достигнет заданного количества К, на выходе счетчика 14 формируется сигнал, поступающий на нулевой вход триггера 10, на выходе у которого устанавливается потенциал, запрещающий про" хождение импульсов от датчика 12 через элемент И 11.

На выходах счетчика 15 фиксируется код N, р-вный сумме строба-импульсов, прошедших на вход счетчика 15 за К циклов. Процесс измерения оканчивается и устройство будет находиться в таком состоянии до прихода очередного импульса начала измерения.

1444948

Техред Л. Сердюкова Корректор С. Черни

Редактор И. Сегляник

Заказ 6515/57

Тираж 929 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11р » тная, 4