Преобразователь положения в код

 

Изобретение относится к автоматике и технической акустике и может использоваться в системах автоматического управления и позиционирования с микроЭВМ в контуре управления для преобразования положения или линейного перемещения в цифровой код. Целью изобретения является упрощение преобразователя, повышение его надежности и разрешающей способности. Для этого в преобразователь положения в код, содержащий звукопровод 1, катушку 2 записи, катушки 3,4 считывания, магниты 5, демпферы 6, формирователь 9 импульсов записи, усилитель-формирователь 10 импульсов, ключ 11, усилитель-формирователь 12 импульсов, ключ 13 RS-триггер 15, элемент И 16, счетчик 17 импульсов, введены генератор 7 импульсов, делитель 8 частоты, счетный триггер 14. Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователе поочередно определяется время распространения звуковой волны в звукопроводе 1 от катушки 2 записи до катушек 3 и 4 считывания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 5 Н 03 И 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР

1 (21) 4417342/24-24 (22) 27.04.88 (46) 15.05.90. Бюл. " 18 (71) Астраханский технический институт рыбной промышленности и хозяйства (72) А.И. Надеев (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(777850, кл. H 04 R 15/00, 1978.

Авторское .свидетельство СССР

H 871347 кл. H 04 R 15/00, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к автома-. тике и технической акустике и может использоваться в системах автоматического управления и позиционирования с микроЭВИ в контуре управления для преобразования положения или линейного перемещения в цифровой код.

Целью изобретения является упрощение преобразователя, повышение его надежности и разрешающей способности.

Для этого в преобразователь положения в код, содержащий звукопровод 1, катушку 2 записи, катушки 3, 4 считывания, магниты 5, демпферы 6, формирователь 9 импульсов записи, усилитель-формирователь 10 импульсов, ключ

11, усилитель-формирователь 12 импульсов, ключ 13, RS-триггер 15, элемент И 16, счетчик 17 импульсов, введены генератор 7 импульсов, делитель

8 частоты, счетный триггер 14. Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователе поочередно определяется время распространения звуковой волны в звукопроводе 1 от, катушки 2 записи до катушек 3 и 4 считывания. 1 ил. С:

1 6ч727 х — Nx/(N + Nx) 45

Изобретение относится к автоматике и технической акустике и может использоваться в системах автоматического управления и позиционирования с микро.5

ЭВМ в контуре управления для преобразования положения или линейного перемещения объекта в цифровой код.

Цель изобретения — упрощение преобразователя, повышение его надежнос- 10 ,ти и разрешающей способности, На чертеже приведена структурная схема преобразователя положения в код.

Преобразователь содержит звукопровод 1, катушку 2 записи, катушки

l3, 4, считыйания, магниты 5, демпферы 6, генератор 7 импульсов, делитель Б частоты, формирователь 9 импульсов записи, усилитель-формирователь 10 импульсов, ключ 11, усилитель-форми рователь 12 импульсов, ключ 13, счет, ный триггер 14., RS-триггер 15, элемент И 16, счетчик 17 импульсов.

Преобразователь положения в код ,работает следующим образом.

Работа преобразователя организована в два такта.

Первый тактовый импульс. после делителя 8 сбрасывает счетчик 17 в ну- 30 левое состояние. Одновременно запускается формирователь 9 и импульсом .тока записи в катушке 2 возбуждается ультразвуковая волна в звукопроводе

1, которая распространяется в обе стороны по звукопроводу со скоростью продольных колебаний около 5000 м/с.

Одновременно опрокидывается триггер

1ч, открывающий ключ 13, а также оп,рокидывается RS-триггер 15, который 4О открывает элемент И 16, и счетные импульсы от генератора / начинают заполнять счетчик 17 °

Через интервал времени t» пропорциональный опорному расстоянию а между катушкой 2 записи и катушкой

1 ч считывания, ультразвуковая волна достигает катушки ч и наводит к ней

ЗДС, которая после соответствующего усиления и формирования усилителемформирователем 12, через открытый ключ 13, опрокидывает триггер 15.

Триггер 15 закрывает элемент И 16 и в счетчике 17 оказывается записан-. ный цифровой код N опорного расстояния а, N„= f ° t f. а/V, (1) где f — частота импульсов генератора

7!

V — скорость ультразвука в звукопроводе 1.

С выхода счетчика 17 код передается в систему управления, Волна, распространяющаяся влево по звукопроводу 1, не влияет на работу преобразователя, так как ключ

11 закрыт.

Вторым тактовым импульсом вновь возбуждается ультразвуковая волна в звукопроводе 1, триггер 1ч опрокидывается и открывает ключ 11. Этим же импульсом счетчик 17 устанавливается в .нулевое состояние и устанавливается в единичное состояние триггер 15. Генератор 7 через открытый элемент И 16 начинает заполнять счетчик 17.

Волна, распространяющаяся вправо по звукопроводу 1, не влияет на работу устройства, так как ключ 13 закрыт. Волна, распространяющаяся влево по звукопроводу 1, через время пропорциональное измеряемому положению х, достигает катушки 3 и наводит в ней ЭДС, которая после соответствующего усиления и формирования усилителем-формирователем 10., через открытый ключ 11 опрокидывает триггер 15.

Триггер закрывает элемент И 16 и в счетчике 17 оказывается записанным цифровой код измеряемого положения

N„= f t „= f х/Ч (2)

По команде "Ввод данных" информация передается в систему управления.

Далее вычислительное устройство системы управления определяет координату подвижного объекта в соответствии с уравнением преобразования

С приходом следующего тактового импульса цикл преобразования повторяется.

Программная реализация алгоритма преобразования (3) обеспечивает высокую точность и повторяемость статической характеристики преобразователя положения в код при изменении температуры окружающей среды, смене звукопровода 1 и его естественном старении, а также при воздействии других дестабилизирующих факторов при одновременном упрощении конструкции магнитострикционного преобразователя.

Составитель А. Сидоренко

Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Редактор М. Товтин

Заказ 1165 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 156472

Формула и зобрет ения

Преобразователь положения в код, содержащий звукопровод, на концах которого расположены демпферы, две катушки считывания, расположенные на границах контролируемого положения на звукопроводе, катушку записи, соединенную с контролируемым объектом и 10 расположенную на звукопроводе, два магнита, расположенные напротив катушек считывания, выходы первой и второй катушек считывания соединены соответственно через соответствующие усилители-формирователи импульсов с сигнальными входами соответственно первого и второго ключей,. RS-триггер, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом. счетчика импульсов, выходы которого яв7 ляются выходами преобразователя, формирователь импульсов записи соединен с входом катушки записи, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, повышения его надежности и разрешающей способности, в него введены делитель частоты, генератор импульсов, счетный триггер, выходы первого и второго ключей соединены с первым. входом

RS-триггера, выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И и входом делителя частоты, выход которого соединен с входом формирователя импульсов записи, входом. счетного триггера, вторым входом

RS-триггера и входом сброса счетчика импульсов, первый выход счетного триггера соединен с управляющим входом первого ключа, а второй выходс управляющим входом второго ключа.