Измерительный преобразователь электрических величин в цифровой код

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 08c 9/(}6

Заявлено 05,IV.1971 (№ 1643179/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 22.Ч.1973. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 15 VIII.1973

Комитет по целом изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621. 314.26(088.8) Авторы изобретения

А. М. Аракелян и В. И. Сааков

Армянский научно-исследовательский институт энергетики

Заявитель

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ВЕЛИЧИН В ЦИФРОВОЙ КОД

Предлагаемый измерительный преобразователь предназначен для преобразования электрических величин (мощности, напряжения, тока и др.) в цифровой код.

Известны устройства, основанные на фотоэлектрическом способе кодирования показаний электроизмерительных приборов путем преобразования угла поворота подвижной системы измерительного механизма в цифровой код.

Цель предложенного изобретения — повышение точности преобразования относительно простыми средствами и обеспечение преобразования с учетом нелинейной зависимости у ла поворота подвижной системы измерительного механизма от входной электрической величины.

Предлагаемый преобразователь отличается тем, что в него введены сектор, насаженный на валу, соосно расположенный с валом измерительного механизма, на торце которого укреплена дугообразная пластина с кодирующей маской, выполненной из прозрачного материала с нанесенными на нее непрозрачными рисками, приводной механизм, насаженный на вал сектора, фотоэлемент, расположенный под одним из торцов дугообразной пластины и жестко скрепленный с сектором, и фотодатчик импульсов, фотоэлементы которого расположены в зоне перемещения дугообразной пластины.

На чертеже приведена схема преобразователя.

5 Измерительный механизм 1 электромеханического прибора с зеркальцем 2 на подвижной части присоединяется к измеряемому объекту. От источника света 8 с оптической системой на зеркальце 2 направлен луч, фоку10 сированный в виде узкой полоски. Фотоэлемент 4 закреплен к сектору 5, насаженному на вал 6, соосный с осью подвижной части механизма 1. К торцу сектора 5 прикреплена дугообразная пластина 7, под одним из тор15 цов которой расположен фотоэлемент 4. В вырез пластины 7 устанавливается счетная маска 8, выполненная из тонкого прозрачного материала с непрозрачными рисками, нанесенными в соответствии с зависимостью угла

20 поворота подвижной системы измерительного механизма от входной величины. Счетная маска 8 охвачена неподвижным фотодатчиком 9 импульсов. Сектор 5 качается вокруг своего вала б с помощью приводного механизма 10.

25 Работа преобразователя происходит в следующей последовательности.

Исходным положением является нулевое (крайнее) положение сектора 5 (со счетной маской 8 и фотоэлементом 4) по отношению

30 к фотодатчику 9. Ппи этом отсутствию вход38212 6 ной величины соответствует нулевое отклонение луча, отраженного зеркальцем 2, и его попадание точно в щель фотоэлемента 4. При наличии входной величины луч от зеркальца

2 .отклоняется на соответствующий угол, Для преобразования этого угла в цифровой код запускается приводной механизм 10 на один цикл, в течение которого сектор 5 совершает поворот вокруг оси на угол, соответствующий максимальному отклонению луча, и обратно возвращается в исходное положение. С момента движения сектора 5 начинается выдача импульсов с помощью фотодатчика 9 в соответствии со счетной маской 8. Импульсы поступают на счетчик импульсов, подключенный к фотодатчику 9 через электронный переключатель. При пересечении луча щелью фотоэлемента 4, в последнем .появляется сигнал, под воздействием которого электронный переключатель приостанавливает подачу импульсов от фотодатчика 9 в счетчик. При обратном ходе сектора 5 фотоэлемент 4 снова пересекает луч и своим повторным сигналом с помощью электронного переключателя возобновляет продолжение счета импульсов счетчиком. Счет прекращается по возвращении сектора 5 в исходное положение.

Пуск преобразователя в каждом цикле начинается с установки счетчика в нулевое состояние.

Повышение точности в предлагаемой конструкции достигается увеличением числа импульсов, посылаемых в счетчик, на единицу. измеряемой величины посредством: сложения импульсов, соответствующих углу. отклонения луча, получаемых в процессе прямого и обратного хода сектора 5, и увеличения длины счетной маски благодаря удвоению угла отклонения луча по сравнению с углом поворота отражающего зеркальца и увеличения радиуса сектора 5. Компенсация погрешности преобразования угла в код обусловлена конечными толщинами щели фотоэлемента 4 и пересекающего ее луча благодаря возвратновращательному движению сектора 5. Недобор количества импульсов в результате останова

\ посылки импульсов в счетчик при совпадении щели фотоэлемента 4 и луча при прямом ходе сектора 5 восполняется перебором такого

5 же количества импульсов при обратном ходе благодаря возобновлению посылки импульсов при совпадении щели и луча. Вследствие этого может быть применена простейшая оптическая система без снижения точности преоб10 разования, так как отпадает необходимость фокусирования лу.ча в очень тонкую полоску.

В предлагаемом устройстве соответствие числа импульсов входной электрической величине, нелинейно связанной с углом отклоне15 ния подвижной системы измерительного механизма, обеспечивается весьма простым средством — вставной маской 8 простейшей конструкции с расположением темных полос по такому же нелинейному закону.

20 На работу преобразователя не влияет изменение скорости движения сектора 5 в течение цикла преобразования.

25 Предмет изобретения

Измерительный преобразователь электрических величин в цифровой код, содержащий измерительный механизм с зеркальцем, ук30 репленным на его подвижной части, и источник света, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены сектор, насаженный на вал, соосно расположенный с валом измерительного ме35 ханизма, на торце которого укреплена дугообразная пластина с кодирующей маской, выполненной из прозрачного материала с нанесенными на нее непрозрачными рисками, приводной механизм, насаженный на вал сектора, 40 фотоэлемент, расположенный под одним из торцов дугообразной пластины и жестко скрепленный с сектором, и фотодатчик импульсов, фотоэлементы которого расположены в зоне перемещения дугообразной,пла45 стины.

382126

Составитель М. Черенкова

Техред T. Ускова

Корректор Н. Аук

Редактор Е. Семенова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2195jo Изд. № 1581 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5