Устройство для преобразования перемещения в код

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах измерения и контроля линейных перемещений транспортных роботов и других подвижных объектов систем управления. Цель изобретения - повышение динамической точности и надежности устройства - достигается путем повышения быстродействия, замены катушки возбуждения постоянным магнитом 8 и отказа от подвижного кабеля. В устройство, содержащее магнитострикционную линию 1 с демпферами 2,3, датчики 4,5 на постоянных магнитах 6,7, усилители-формирователи 9,10, формирователь 11 импульсов тока, RS-триггеры 12,13, генератор 14 счетных импульсов, счетчик 15, буферный формирователь 18 и шину 22 обмена, введены регистры 16,17 памяти, дешифратор 19 адреса, формирователь 20 запуска, формирователь 21 сигнала готовности и соответствующие связи. Упрощение устройства достигнуто за счет того, что функцию интерфейса параллельного обмена выполняют дешифратор 19 адреса и регистры 16,17 памяти. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (111 (5i)5 G 01 D 5/12

6(f ()Я;Q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4386037/24-21 (22) 29.02. 88 (46) 07.02. 90. Бюл. Р 5 (71) Астраханский технический институт рыбной промышленности и хозяйства (72) А.И.Надеев и А.Н.Морален (53) 534.232/621.317.39 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1065678, кл. G 01 D 5/12, 1982.

Надеев А.И., Добрынченко С.В.

Ультразвуковой датчик положения с микроЭВМ "Электроника-60".

Рыбное хозяйство, 1987, )(3, с. 68-69. (54) УСТРОЙСТВО Д))Я ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД .(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.и может быть использовано в системах измерения и контроля линейных перемещений транспортных роботов и других подвижных объектов систем

2 управления, Цель изобретения — повышение динамической точности и надежности устройства — достигается путем повышения быстродействия, замены катушки возбуждения постоянным магнитом 8 и отказа от подвижного кабеля. В устройство, содержащее магнитострикционную линию 1 с демпферами

2, 3, датчики 4, 5 на постоянных магнитах 6, 7, усилители-формирователи 9, 1(), формирователь ll импульсон тока, RS-триггеры )2, 13, генератор 14 счетных импульсон, счетчик 15, буферный формирователь )8 и шину 22 обмена, введены регистры

16, 17 памяти, дешифратор 19 адреса, формирователь 20 запуска, формирователь 21 сигнала готовности и соответствующие связи. Упрощение устройства достигнуто за счет того, что функцию интерфейса параллельного обмена выполняют дешифратор )9 адреса и регистры 16, 17 памяти, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1541480

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено в системах измерения и контроля линейных перемещений транс5 портных роботов и других подвижных объектов систем управления, в частности, в гибких автоматизированных производствах.

Цель изобретения - повышение,цинамической точности и надежности устройства за счет повышения быстродействия, замены катушки возбуждения постоянным магнитом и отказа от подвижного кабеля. 15

Па чертеже представлена схема

-устройства, Устройство содержит магнитострикционную Кинию (ИСЛ) 1 с демпферами

2 и 3 на концах, датчики 4 и 5 на постоянных магнитах 6 и 7, постоянный магнит 8, жестко связанный с объектом контроля, усилители-форми.рователи 9 и 10, формирователь 11 25 импульсов тока, RS-триггеры 12 и 13, генератор 14 счетных импульсов, счетчик 15, регистры 16 и 17.памяти, буферный формирователь 18, дешифратор 19 адреса, формирователь 20 запуска, формирователь 21 сигнала готовности и шину 22 обмена (с микро38M). Причем один конец YCJI 1 соединен с общей шиной, а другой — с выходом формирователя 11 импульсов тока, вход которого соединен с R-вхо35 дами RS-триггеров 12 и 13, с входом сброса счетчика 15 и с выходом формирователя 20 запуска. Выходы датчиков 4 и 5 соединены с входами усилителей-формирователей 9 и 10, выходы которых соединены с S-входами

RS-триггеров 12 и 13 соответственно, выходы которых соединены соответственно с входами разрешения записи регистров 16 и 17 памяти и первым и вторым входами формирователя 21 сигнала готовности. Выход генератора

14 счетных импульсов соединен со счетным входом счетчика 15, информа50 ционные выходы которого соединены с информационными входами регистров

16 и 17 памяти, информационные выходы которых через буферный формирователь 18 соединены с шиной 22 обмена, которая соединена с входом

55 дешифратора 19 адреса, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами разрешения считывания регистров 16 и 17 памяти, третий выход — с входом формирователя 20 запуска, а четвертый выход— с третьим входом формирователя 21 сигнала готовности, выход которого соединен с шиной 22 обмена.

Устройство работает следующим образом, Запуск устройства осуществляется сигналом с третьего выхода дешифратора 19 адреса по команде микроЭВМ.

Формирователь 20 запуска вырабатывает тактовый импульс, который запускает формирователь 11 импульсов тока, сбрасывает RS òðèããåðû 1 2 и 13 и устанавливает счетчик 15 в нулевое состояние. Формирователь 11 импульсов тока создает импульс тока в МСЛ 1, в результате чего вокруг нее.образуется круговое магнитное поле; которое взаимодействует с продольным магнитным полем постоянного магнита 8, связанного с объектом контроля, В результате взаимодействия этих магнитных полей магнитное -поле в зоне взаимодействия изменяется скачком, и вследствие прямого магнитострикционного эффекта .в КСЛ 1 возникает ультразвуковая волна, которая расгространяется в обе стороны. Дойдя до датчиков 4 и 5, ультразвуковой импульс преобразовывается в электрический и после усиления и формирования усилителями-формирователями

9 и 10 опрокидывает RS-триггеры 12 и 13. Для исключения ложного срабатывания RS-триггеров 12 и 13 от помехи, создаваемой импульсом тока возбуждения, импульс сброса по длительности превышает импульс возбуждения. В результате опрокидывания

RS-триггера 12 в регистр 16 памяти записывается из счетчика 15 цифровой код Ма расстояния Ха.

1 а = < " а = < Ха/ где f. — частота генератора счетных импульсов;

V — скорость ультразвука в звукопроводе.

После опрокидывания RS-триггера

13 в регистр 17 памяти записывается цифровой код Ng расстояния Х :

У 1- =,, h/V, При поступлении сигналов с RSтриггеров 12 и 13 и с четвертого выхода дешифратора 19 адреса формирователь 21 сигнала готовности выдает на шину 22 обмена сигнал готов5 1 г ности. Это означает, что в регистрах

16 и 17 памяти и записаны цифровые коды Nq u Ng.

При формировании микроЭВМ адреса на шине 23 обмена сигналом на первом выходе дешифратора 19 адреса разрешается считывание данных с регистра

16 памяти, а сигналом на втором выходе — с регистра 17 памяти. Таким образом, одним счетчиком за один такт измерения осуществляется набор

Ф данных Nz u Ng по которым возможно преобразование по логометрическому методу. МикроЭВМ осуществляет обработку цифровых кодов в соответствии с алгоритмом преобразования, имеющим вид:

К1 1а! (1 а + N<3)1 где Х вЂ” положение объекта контроля;

К вЂ” масштабный коэффициент.

Выбор такого алгоритма преобразования обеспечивает высокую повторяемость статической характеристики устройства при изменении температуры. окружающей среды, смене МСЛ f и ее естественном старении, а также при воздействии других дестабилизирующих факторов.

В зависимости от положения объекта (постоянный магнит 8) очередность поступления ультразвуковых импульсов в датчики 4 и 5 меняется и влияет на время преобразования, Так как набор данных в регистры 16 и 17 памяти осуществляется по команде с микроЭВМ после опрокидывания RS-триггеров 12 и 13, то обеспечивается максимальное быстродействие, устройства. При нахождении объекта контроля в середине

МСЛ 1 время преобразования в два раза меньше по сравнению с временем преобразования, когда объект контроля находится на концах звукопровода, Предлагаемое устройство по сравнению с известными позволяет достичь высокой динамической точности на большом диапазоне преобразования за счет повышения быстродействия, существенно сократить аппаратурные затраты, так как функцию интерфейса параллельного обмена выполняют дешифратор адреса и регистры памяти, повысить надежность за счет исключения подвижного кабеля и замены катушки возбуждения постоянным магнитом, Данная структурная схема преобразования перемещения в код применима для определения местонахождения объекта в

41480 6 двухкоординатной, а также многокоординатной с««стеме.

Цифровая обработка результатов

s преобразования также повьппает мет5 рологические характеристики, обеспечивает универсальность, позволяет исключить влияние внешних факторов на результаты измерения.

Формула изобретения

1, Устройство для преобразования перемещения в код, содержащее магнитострикционную линию с демпферами на концах, два датчика на постоянных магнитах, элемент возбуждения ультразвукового импульса, жестко связанный с объектом контроля, два усилителя-формирователя, формирователь

20 импульсов тока, два RS-триггера, генератор счетных импульсов, счетчик, буферный формирователь и шину обмена, причем концы магнитострикционной линии через демпферы соединены соответ25 ственно с общей шиной и с выходом формирователя импульсов тока, вход которого соединен с R-входами RSтриггеров, S-входы которых через соответствующие усилители-формироЗ0 ватели соединены с выходами датчиков, установленных р концах рабочего диапазона магнитострикционной линии, а выход буферного формирователя соединен с шиной обмена, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повы35 шения динамической точности, в него введены два регистра памяти, дешифратор адреса, формирователь запуска и формирователь сигнала готовности, 40 причем выходы RS-триггеров соединены соответственно с входами разрешения записи регистров памяти и с первым и вторым входами формирователя сигнала готовности, выход котороro сое45 динен с шиной обмена, которая соединена с входом дешифратора адреса, выход генератора счетных импульсов соединен со счетным входом счетчика, вход сброса которого соединен с входом формирователя импульсов тока и с выходом формирователя запуска, информационный выход счетчика через регистры памяти соединен с входом буферного формирователя, входы разрешения считывания регистров памяти соединены соответственно с первым и вторым выходами дешифратора адреса, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с

1541480

Составитель В.Быков

Редактор В.Петраш Техред 11.Дндык Корректор A,Îáðó÷àð

Заказ 275 Тира)к 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 101 входом формирователя запуска и третьим входом формирователя сигнала готовности, 2. Устройство по п.1, о т л и— чающее с я тем, что, с целью повышения надежности, элемент возбуждения ультразвукового импульса выполнен в виде постоянного магнита, охватывающего магнитострикционную

5 линию,